DE60110094T2 - DEVICE AND METHOD FOR THE AUTOMATED SYNTHESIS OF OLIGOSACCHARIDES - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und Verfahren für die automatische Synthese von Oligosacchariden.The The present invention relates to an automatic apparatus and method Synthesis of oligosaccharides.
Stand der TechnikState of the art
Biopolymere, wie Polypeptide und Polynukleotide werden routinemäßig mittels Festphasen-Verfahren synthetisiert, in welchen Polymer-Untereinheiten schrittweise zu einer wachsenden Polymerkette, die an einem Feststoffträger immobilisiert ist, hinzugefügt werden. Für Polynukleotide und Polypeptide kann diese allgemeine synthetische Prozedur mit kommerziell erhältlichen Synthetisierern durchgeführt werden, die die Biopolymere mit definierten Sequenzen in einer automatisierten oder halbautomatisierten Art und Weise konstruieren. Kommerziell erhältliche Synthetisierer ermöglichen jedoch nicht die effiziente Synthese von Oligosacchariden; typischerweise sind die Ausbeuten an Oligosacchariden, die unter Verwendung von kommerziell erhältlichen Vorrichtungen synthetisiert werden, schlecht.biopolymers like polypeptides and polynucleotides are routinely using Solid phase method synthesized in which polymer subunits progressively to a growing polymer chain immobilized on a solid support is added become. For Polynucleotides and polypeptides may be general synthetic Procedure with commercially available Synthesizers performed be the biopolymers with defined sequences in an automated or semi-automated fashion. Commercially available Synthetizer enable but not the efficient synthesis of oligosaccharides; typically are the yields of oligosaccharides using commercially available Devices are synthesized, bad.
Die Glycosylierungsreaktion ist eine der am gründlichsten untersuchten Transformationen in der organischen Chemie. Im allgemeinsten Sinn ist eine Glycosylierung die Bildung eines Acetats, welches zwei Zuckereinheiten verbindet. Die Mehrheit der Glycosylierungsmittel folgen einem ähnlichen Reaktionsmechanismus. Der anomere Substituent wirkt dabei als eine Abgangsgruppe, wodurch ein elektrophiles Zwischenprodukt erzeugt wird. Die Reaktion dieser Spezies mit einem Nukleophil, typischerweise einer Hydroxyl-Gruppe, führt zu der Bildung einer glykosidischen Bindung. Die Reaktion kann über eine Vielzahl von Zwischenprodukten, in Abhängigkeit von der Natur der Abgangsgruppe, dem Aktivierungsreagenz und dem eingesetzten Lösungsmittel stattfinden.The Glycosylation reaction is one of the most thoroughly studied transformations in organic chemistry. In the most general sense is glycosylation the formation of an acetate which combines two sugar units. The majority of the glycosylating agents follow a similar one Reaction mechanism. The anomeric substituent acts as a Leaving group, creating an electrophilic intermediate becomes. The reaction of these species with a nucleophile, typically a hydroxyl group to the formation of a glycosidic bond. The reaction can be over a Variety of intermediates, depending on the nature of the Leaving group, the activating reagent and the solvent used occur.
Glycosyltrichloracetimidate,
Thioglycoside, Glycosylsulfoxide, Glycosylhalogenide, Glycosylphosphite,
n-Pentenylglycoside und 1,2-Anhydrozucker zählen zu den zuverlässigsten
Glycosyl-Donatoren (siehe
Chemische FestphasensyntheseChemical solid phase synthesis
Lösungsphasen-Oligosaccharid-Synthese
bleibt, aufgrund der Notwendigkeit für die iterative Kopplungs-
und Schutzeliminierungsschritten mit einer Reinigung bei jedem Schritt
entlang des Weges, ein langsamer Prozess. Um das Erfordernis von
sich wiederholenden Reinigungsvorgänge zu mindern, wurden Festphasen-Techniken
entwickelt. Für
die Festphasen-Oligosaccarid-Synthese sind zwei Verfahren verfügbar (siehe
Alternativ
haben Akzeptor-gebundene Strategien beachtliche Verwendung in der
Festphasen-Oligosaccharid-Synthese (
Während die Vorzüge des Donator-gebundenen Verfahrens von Danishefsky und Mitarbeiter gezeigt wurden, bleibt das populärste und allgemein anwendbare Verfahren für die Synthese von Oligosacchariden an einem Polymer-Träger die Akzeptor-gebundene Strategie. Für einen Überblick siehe P. H. Seeberger, S. J. Danishefsky, Acc. Chem. Res., 31 (1998), 685. Die Fähigkeit einen Überschuss an Glycosylierungsmittel in Lösung zu verwenden, um die Reaktion in Richtung Vollständigkeit anzutreiben, hat zu einer weit verbreiteten Verwendung dieses Verfahrens geführt. Alle der oben genannten Glycosylierungsmittel sind mit dem Akzeptor-gebundenen Verfahren mit unterschiedlichen Ausmaß an Erfolg benutzt worden.While the benefits of the donor-linked method of Danishefsky and co-workers have been demonstrated, the most popular and generally applicable method for the synthesis of oligosaccharides on a polymer support remains the acceptor-linked strategy. For an overview, see PH Seeberger, SJ Da nishefsky, Acc. Chem. Res., 31 (1998), 685. The ability to use an excess of glycosylating agent in solution to drive the reaction towards completion has led to widespread use of this method. All of the above glycosylating agents have been used with the acceptor-linked method with varying degrees of success.
Es besteht ein zunehmender Bedarf an einer automatisierten Synthese von Oligosacchariden. Es ist, zum Beispiel, oft beim Untersuchen der Struktur-Funktions-Beziehungen, welche Zucker mit einbeziehen, von Interesse, eine Mischung von Oligosacchariden, die unterschiedliche Reste an einer bestimmten Position aufweisen oder die sich in der anomeren Konfiguration an einer glycosidischen Bindung unterscheiden, zu erzeugen. Als weiters Beispiel können Oligosaccharide, die eine gewünschte Aktivität, wie eine hohe Bindungsaffinität zu einem gegebenen Rezeptor oder Antikörper aufweisen, durch (a) Erzeugen einer großen Anzahl von Oligosacchariden mit zufälliger Sequenz, und (b) Screenen dieser Oligosaccharide, um ein oder mehrere Oligosaccharide mit der gewünschten Bindungsaffinität zu identifizieren, ermittelt werden.It There is an increasing demand for automated synthesis of oligosaccharides. It is, for example, often under investigation the structure-function relationships, which involve sugar of interest, a mixture of Oligosaccharides that have different residues on a given Position or in the anomeric configuration differentiate a glycosidic bond. As further Example can Oligosaccharides which are a desired Activity, like a high binding affinity to a given receptor or antibody by (a) generating a big one Number of random sequence oligosaccharides, and (b) screening of these oligosaccharides to one or more oligosaccharides with the desired binding affinity be identified.
Eine derzeitige Vorrichtung zum Synthetisieren von Oligosacchariden ist sowohl hinsichtlich der Anzahl als auch der Quantität der Oligosaccharide, die synthetisiert werden können, eingeschränkt. Diese Einschränkungen haben die Verfügbarkeit von Oligosacchariden für sowohl Strukturuntersuchung als auch für Auswahlverfahren begrenzt.A current device for synthesizing oligosaccharides both in terms of number and quantity of oligosaccharides, which can be synthesized limited. These restrictions have the availability of oligosaccharides for limited to structural analysis as well as to competitions.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
In einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung für die automatisierte Festphasen-Synthese von Oligosacchriden bereit, welche Folgendes aufweist: ein Reaktionsgefäß mit mindestens einem unlöslichen Harzkügelchen, mindestens ein Donatorgefäß mit einer Sacchariddonatorlösung, mindestens ein Aktivatorgefäß mit einer Aktivatorreagenslösung, mindestens ein Deblockierungsgefäß mit einer Deblockierungsreagenslösung, mindestens ein Lösungsmittelgefäß mit einem Lösungsmittel; ein Lösungstransfersystem, welches in der Lage ist, die Sacchariddonatorlösung, Aktivatorreagenslösung, Deblockierungsreagenslösung und das Lösungsmittel zu übertragen; und einen Computer zur Steuerung des Lösungstransfersystems. Das/Die unlöslichen Harzkügelchen können aus einem Octendiol-funktionalisierten Harz bestehen.In In a first aspect, the present invention provides a device for the automated solid-phase synthesis of oligosaccharides which Comprising: a reaction vessel having at least one insoluble one Resin beads, at least one donor vessel with a Sacchariddonatorlösung, at least one activator vessel with a Assets Torre Agen solution at least one deblocking vessel with a deblocking, at least one solvent vessel with a Solvent; a solution transfer system, which is capable of the saccharide donor solution, activator reagent solution, deblocking reagent solution and the solvent transferred to; and a computer for controlling the solution transfer system. The / The insoluble resin beads can consist of an octenediol-functionalized resin.
Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung kann für die wirksame Synthese von Oligosacchariden auf einem Feststoffträger verwendet werden, der z. B. durch die Addition von Untereinheiten an terminale Untereinheiten, die an Festphasen-Partikel immobilisiert sind, gebildet ist. In bestimmten Ausführungsformen wird die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung in kombinatorischen Verfahren verwendet, zum Beispiel, wie hierin beschrieben zum Synthetisieren von Oligosacchariden.A Device according to the invention can for used the efficient synthesis of oligosaccharides on a solid support be, the z. B. by the addition of subunits to terminal Subunits immobilized on solid phase particles are formed is. In certain embodiments For example, the device of the present invention will be combinatorial Method used, for example, as described herein for synthesizing of oligosaccharides.
Die unlöslichen Harzkügelchen, die innerhalb des Reaktionsgefäßes enthalten sind, können einen Glycosyl-Akzeptor über einen organischen Linker an das Harzkügelchen gebunden haben. Der organische Linker kann Glycosylphosphat aufweisen.The insoluble Resin beads, contained within the reaction vessel are, can a glycosyl acceptor over have attached an organic linker to the resin bead. Of the Organic linker may have glycosyl phosphate.
Die Vorrichtung kann eine Temperatursteuerungseinheit für das Regulieren der Temperatur des Reaktionsgefäßes aufweisen. Die Temperatursteuereinheit kann durch denselben Computer, der das Lösungssteuerungssystem kontrolliert, gesteuert werden und kann die interne Temperatur des Reaktionsgefäßes messen. Die Temperatursteuereinheit kann in der Lage sein die Reaktionstemperatur auf einer Temperatur zwischen –80°C und +60°C, vorzugsweise zwischen –25°C und +40°C zu halten. In einer Ausführungsform der Erfindung kann das Reaktionsgefäß eine doppelwandige Struktur sein, welche zwei Hohlräume bildet, wobei in dem ersten Hohlraum die Synthese der Oligosaccharide stattfindet, und wobei der zweite Hohlraum ein Kühlmittel der Temperaturregelungseinheit enthält. Die doppelwandige Struktur des Reaktionsgefäßes kann aus Glas bestehen.The Device may be a temperature control unit for regulating have the temperature of the reaction vessel. The temperature control unit can by the same computer, the Solution control system can be controlled, controlled and the internal temperature of the Measure reaction vessel. The Temperature control unit may be capable of the reaction temperature at a temperature between -80 ° C and + 60 ° C, preferably between -25 ° C and + 40 ° C. In one embodiment According to the invention, the reaction vessel can have a double-walled structure be which two cavities forms, wherein in the first cavity, the synthesis of the oligosaccharides takes place, and wherein the second cavity is a coolant of the temperature control unit contains. The double-walled structure of the reaction vessel may consist of glass.
Die Saccharid-Donatorlösung im Donatorgefäß kann eine Monosaccharid-Donatorlösung sein. Das Lösungstransfersystem kann in der Lage sein, die Lösung während sie unter einem inerten Gasdruck gehalten wird, zu übertragen.The Saccharide donor solution in the donor vessel can a Monosaccharide donor solution be. The solution transfer system may be able to solve the problem while it is kept under an inert gas pressure to transfer.
Das/die Donatorgefäß(e) kann/können eine Lösung, welche ein Glycosyltrichloracetimidat aufweist und/oder eine Glycosylphosphat-Lösung enthalten.Any / Donor vessel (s) can / a Solution, which comprises a glycosyl trichloroacetimidate and / or a glycosyl phosphate solution.
Das/die Aktivatorgefäß(e) kann/können eine Lösung enthalten, welche eine Lewis-Säure, wie ein Silyltrifluormethansulfonat, wie ein Trimethylsilyltrifluormethansulfonat aufweist.Any / Aktivatorgefäß (s) can / can a solution containing a Lewis acid, such as a silyl trifluoromethanesulfonate, such as a trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate having.
Das/die Deblockierungsgefäß(e) kann/können eine Lösung enthalten, welche Natriummethoxid (das in Methanol sein kann) oder Hydrazin aufweist.Any / Deblocking vessel (s) can / can solution which may be sodium methoxide (which may be in methanol) or Having hydrazine.
Das/die Lösungsmittelgefäß(e) kann/können Dichlormethan, Methanol und/oder Tetrahydrofuran enthalten. Ein erstes Lösungsmittelgefäß kann Dichlormethan enthalten, ein zweites Lösungsmittelgefäß kann Methanol enthalten und ein drittes Lösungsmittelgefäß kann Tetrahydrofuran enthalten.Any / Solvent vessel (s) may be dichloromethane, Methanol and / or tetrahydrofuran included. A first solvent vessel may be dichloromethane contain a second solvent vessel, methanol and a third solvent vessel may be tetrahydrofuran contain.
Die Vorrichtung kann weiters zumindest ein Blockierungsgefäß aufweisen, welches eine Blockierungsreagenslösung enthält. Das/Die Blockierungsgefäß(e) kann/können eine Lösung enthalten, zum Beispiel, eine Lösung, welche Benzyltrichloracetimidat oder eine Carbonsäure enthält. Die Carbonsäure kann Levulinsäure sein. In einer Ausführungsform enthält ein erstes Lösungsmittelgefäß Dichlormethan, ein zweites Lösungsmittelgefäß enthält Methanol und ein drittes Lösungsmittelgefäß enthält Tetrahydrofuran; ein viertes Lösungsmittelgefäß enthält eine Lösung, welche Pyridin und Essigsäure aufweist und ein fünftes Lösungsmittelgefäß enthält eine 0,2 M Lösung von Essigsäure in Tetrahydrofuran. In einer anderen Ausführungsform enthält ein erstes Donatorgefäß eine Lösung, welche Glycosyltrichloracetimidat aufweist, ein zweites Donatorgefäß enthält eine Lösung, welche ein erstes Glycosylphosphat aufweist, ein drittes Donatorgefäß enthält eine Lösung, welche ein zweites Glycosylphosphat aufweist, das zumindest eine Aktivatorgefäß enthält eine Lösung, welche Trimethylsilyltrifluormethansulfonat aufweist, ein erstes Deblockierungsgefäß enthält eine Lösung, welche Hydrazin aufweist, ein zweites Deblockierungsgefäß enthält eine Lösung, welche Natriummethoxid aufweist, ein erstes Lösungsmittelgefäß enthält Dichlormethan, ein zweites Lösungsmittelgefäß enthält Methanol und ein drittes Lösungsmittelgefäß enthält Tetrahydrofuran, ein viertes Lösungsmittelgefäß enthält eine Lösung, welche Pyridin und Essigsäure aufweist und ein fünftes Lösungsmittelgefäß enthält eine 0,2 M Lösung von Essigsäure in Tetrahydrofuran.The Device may further comprise at least one blocking vessel, which contains a blocking reagent solution. The blocking vessel (s) may have a solution contain, for example, a solution which contains benzyl trichloroacetimidate or a carboxylic acid. The carboxylic acid can be levulinic acid. In one embodiment contains a first solvent vessel dichloromethane, a second solvent vessel contains methanol and a third solvent vessel containing tetrahydrofuran; a fourth solvent vessel contains a Solution, which pyridine and acetic acid and a fifth Solvent vessel contains a 0.2 M solution of acetic acid in tetrahydrofuran. In another embodiment, a first donor vessel contains a solution which Glycosyl trichloroacetimidate, a second donor vessel containing a solution which a first glycosyl phosphate, a third donor vessel contains one Solution, which has a second glycosyl phosphate, at least one Activator vessel contains one Solution, which comprises trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate, a first Deblocking vessel contains a Solution, which has hydrazine, a second deblocking vessel contains a Solution, which comprises sodium methoxide, a first solvent vessel contains dichloromethane, a second solvent vessel contains methanol and a third solvent vessel containing tetrahydrofuran, a fourth solvent vessel contains a Solution, which pyridine and acetic acid and a fifth Solvent vessel contains a 0.2 M solution of acetic acid in tetrahydrofuran.
In einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Bilden einer Kohlenstoff-Heteroatom-Bindung zwischen einem Glycosyl-Donator und einem Substrat bereit, welches Verfahren in Lösung im Reaktionsgefäß einer Vorrichtung der Erfindung, einen Glycosyldonator, welcher einen reaktiven anomeren Kohlenstoff aufweist, ein Substrates, welches ein Heteroatom aufweist, welches einen Wasserstoff trägt, und ein Aktivierungsreagens kombiniert, wobei das Aktivierungsreagens den reaktiven anomeren Kohlenstoff des Glycosyldonators aktiviert, wodurch ein Produkt gebildet wird, welches eine Kohlenstoff-Heteroatom-Bindung zwischen dem anomeren Kohlenstoff des Glycosyldonators und dem Heteroatom des Substrates aufweist. Der Glycosyldonator, welcher einen reaktiven anomeren Kohlenstoff aufweist, kann aus der Gruppe bestehend aus Glycosylphosphaten, Glycosylphosphiten, Glycosyltrichloracetimidaten, Glycosylhalogeniden, Glycosylsulfiden, Glycosylsulfoxiden, n-Pentenylglycosiden und 1,2-Anhydroglycosiden ausgewählt sein. Das Heteroatom, welches einen Wasserstoff des Substrates trägt, kann aus der Gruppe bestehend aus Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel ausgewählt sein.In In a second aspect, the present invention provides a method for forming a carbon-heteroatom bond between a glycosyl donor and a substrate, which method in solution in Reaction vessel of a Device of the invention, a glycosyl donor, which a having reactive anomeric carbon, a substrate which has a heteroatom which carries a hydrogen, and an activating reagent combined, wherein the activating reagent activates the reactive anomeric carbon of the glycosyl donor, thereby forming a product having a carbon-heteroatom bond between the anomeric carbon of the glycosyl donor and the heteroatom of the substrate. The glycosyl donor, which is a reactive having anomeric carbon may be selected from the group consisting of Glycosyl phosphates, glycosyl phosphites, glycosyl trichloroacetimidates, Glycosyl halides, glycosyl sulfides, glycosyl sulfoxides, n-pentenyl glycosides and 1,2-anhydroglycosides be. The heteroatom, which carries a hydrogen of the substrate, can from the group consisting of oxygen, nitrogen and sulfur selected be.
In bestimmten Ausführungsformen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung, ist das Aktivierungsreagens eine Lewissäure. In bestimmten Ausführungsformen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung, ist das Aktivierungreagens Silyltrifluoromethansulfonat. In bestimmten Ausführungsformen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ist das Aktivierungreagens Trimethylsilyltrifluormethansulfonat. In certain embodiments of the process of the present invention is the activating reagent a Lewis acid. In certain embodiments of the method of the present invention is the activating reagent Silyltrifluoromethansulfonat. In certain embodiments of the method In the present invention, the activating reagent is trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate.
In bestimmten Ausführungsformen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung, ist das Substrat, welches ein einen Wasserstoff tragendes Heteroatom aufweist, über einen kovalenten Linker an einen Feststoffträger gebunden. In bestimmten Ausführungsformen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ist der kovalente Linker -O-(CH2)3CH=CH(CH2)3-O-. In bestimmten Ausführungsformen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ist der feste Träger ein Harzkügelchen.In certain embodiments of the process of the present invention, the substrate having a hydrogen bearing heteroatom is attached to a solid support via a covalent linker. In certain embodiments of the process of the present invention, the covalent linker is -O- (CH 2 ) 3 CH = CH (CH 2 ) 3 -O-. In certain embodiments of the process of the present invention, the solid support is a resin bead.
In bestimmten Ausführungsformen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung, ist der besagte einen reaktiven anomeren Kohlenstoff aufweisenden Glycosyldonator, über einen kovalenten Linker an einen Feststoffträger gebunden. In bestimmten Ausführungsformen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung, ist der kovalente Linker -O-(CH2)3CH=CH(CH2)3-O-. In bestimmten Ausführungsformen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ist der Feststoffträger ein Harzkügelchen.In certain embodiments of the process of the present invention, said reactive anomeric carbon glycosyl donor is attached to a solid support via a covalent linker. In certain embodiments of the process of the present invention, the covalent linker is -O- (CH 2 ) 3 CH = CH (CH 2 ) 3 -O-. In certain embodiments of the process of the present invention, the solid support is a resin bead.
In bestimmten Ausführungsformen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ist das besagte Substrat, welches ein einen Wasserstoff tragendes Heteroatom aufweist, aus der Gruppe bestehend aus Monosacchariden, Oligosacchariden, Polysacchariden und Glycokonjugaten ausgewählt.In certain embodiments the method of the present invention is said substrate, which has a hydrogen-bearing heteroatom the group consisting of monosaccharides, oligosaccharides, polysaccharides and glycoconjugates selected.
In bestimmten Ausführungsformen weist ein Verfahren der vorliegen Erfindung weiters die Schritte des Anwendens von Überdruck oder eines Vakuums auf das Reaktionsgefäß der Vorrichtung auf, wodurch die flüssige Phase aus dem Reaktionsgefäß der Vorrichtung entfernt wird, sowie der Zugabe von Lösungsmittel zum Reaktionsgefäß der Vorrichtung.In certain embodiments, a method of the present invention further comprises the steps of applying positive pressure or a vacuum to the reaction vessel of the device, whereby the flüs Sige phase is removed from the reaction vessel of the device, and the addition of solvent to the reaction vessel of the device.
In bestimmten Ausführungsformen weist ein Verfahren der vorliegen Erfindung weiters den Schritt des Behandelns des Produktes im Reaktionsgefäß der Vorrichtung mit einer Lösung auf, welche ein Reagens zur Entfernung des Schutzes aufweist, wodurch eine Schutzgruppe von dem Produkt entfernt wird, um ein zweites Produkt zu erzeugen, welches ein einen Wasserstoff tragendes Heteroatom aufweist, wobei das zweite Produkt über einen kovalenten Linker an einen Feststoffträger gebunden ist.In certain embodiments For example, a method of the present invention further includes the step treating the product in the reaction vessel of the device with a solution which has a reagent for removing the protection, whereby a protecting group is removed from the product to form a second product which is a hydrogen-bearing heteroatom wherein the second product is via a covalent linker to a solid support is bound.
In bestimmten Ausführungsformen weist ein Verfahren der vorliegen Erfindung weiters in Lösung in dem Reaktionsgefäß der Vorrichtung den Schritt auf, einen Glycosyldonators, welcher einen reaktiven anomeren Kohlenstoff aufweist, wobei das zweite Produkt ein einem Wasserstoff tragendes Heteroatom aufweist, mit einem Aktivierungsreagens zu kombinieren, wobei das Aktivierungsreagens den reaktiven anomeren Kohlenstoff des Glycosyldonators aktiviert, wodurch ein drittes Produkt gebildet wird, welches eine Kohlenstoff-Heteroatom-Bindung zwischen dem anomeren Kohlenstoff des Glycosyldonators und dem Heteroatom des zweiten Produktes aufweist, wobei das dritte Produkt über einen kovalenten Linker an einen Feststoffträger gebunden ist.In certain embodiments has a method of the present invention further in solution in the Reaction vessel of the device the step, a glycosyl donor, which is a reactive anomeric carbon, wherein the second product is a Having hydrogen bearing heteroatom with an activating reagent wherein the activating reagent is the reactive anomer Activated carbon of the glycosyl donor, creating a third Product is formed, which is a carbon-heteroatom bond between the anomeric carbon of the glycosyl donor and the heteroatom of the second product, wherein the third product via a Covalent linker is bound to a solid support.
In bestimmten Ausführungsformen weist ein Verfahren der vorliegenden Erfindung weiters den Schritt des Behandeln des Produktes im Reaktionsgefäß der Vorrichtung mit einer Lösung auf, welche ein Umwandlungsreagens zum Herstellen eines zweiten Produktes aufweist, welches einen reaktiven anomeren Kohlenstoff aufweist, wobei das zweite Produkt über einen kovalenten Linker an einen Feststoffträger gebunden ist.In certain embodiments For example, a method of the present invention further comprises the step of Treating the product in the reaction vessel of the device with a solution which is a conversion reagent for producing a second Having a product which is a reactive anomeric carbon wherein the second product is via a covalent linker to a solid support is bound.
In bestimmten Ausführungsformen weist ein Verfahren der vorliegen Erfindung weiters in Lösung in dem Reaktionsgefäß der Vorrichtung den Schritt auf, ein Substrates, welches ein einen Wasserstoff tragendes Heteroatom aufweist, wobei das zweite Produkt einen reaktiven anomeren Kohlenstoff aufweist, mit einem Aktivierungsreagens zu kombinieren, wobei das Aktivierungsreagens den reaktiven anomeren Kohlenstoff des zweiten Produktes aktiviert, wodurch ein drittes Produkt gebildet wird, welches eine Kohlenstoff-Heteroatom-Bindung zwischen dem anomeren Kohlenstoff des zweiten Produktes und dem Heteroatom des Substrates aufweist, wobei das dritte Produkt über eine kovalenten Linker an einen Feststoffträger gebunden ist.In certain embodiments has a method of the present invention further in solution in the Reaction vessel of the device the step of, a substrate which is a hydrogen-bearing heteroatom wherein the second product is a reactive anomeric carbon has to combine with an activating reagent, wherein the Aktivierungsreagens the reactive anomeric carbon of the second Product, thereby forming a third product, which is a carbon-heteroatom bond between the anomeric Carbon of the second product and the heteroatom of the substrate wherein the third product is via a covalent linker to a solid support is bound.
Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures
Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description the invention
Definitionen:definitions:
Für die Zweckdienlichkeit wurden bestimmte Begriffe in der Beschreibung, den Beispielen, und den angeschlossenen Ansprüchen hier bestimmt.For the expediency certain terms in the description, examples, and the connected claims determined here.
Der Begriff „Heteroatom” wie er hierin verwendet wird, bedeutet ein Atom jedes Elements, das von Kohlenstoff oder Wasserstoff verschieden ist Bevorzugte Heteroatome sind Bor, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor, Schwefel und Selen.Of the Term "heteroatom" like him used herein, an atom of each element means that of carbon or hydrogen is different Preferred heteroatoms are boron, Nitrogen, oxygen, phosphorus, sulfur and selenium.
Der Begriff „elektronenabziehende Gruppe” ist im Fachgebiet anerkannt und bedeutet die Tendenz eines Substituenten Valenzelektronen von benachbarten Atomen anzuziehen, d. h., in Bezug auf die Nachbaratome ist der Substituent elektronegativ. Eine Quantifizierung des Niveaus der elektronenabziehende Fähigkeit ist durch die Hammett-Sigma()-Konstante gegeben. Diese bekannte Konstante ist in vielen Literaturstellen beschrieben, zum Beispiel, J. March, Advanced Organic Chemistry, McGraw Hill Book Company, New York, (1977 Ausgabe), S. 251–259. Die Werte der Hammet-Konstante sind im Allgemeinen für elektronendonierende Gruppen ([P] = –0,66 für NH2) negativ und für elektronenabziehende Gruppe ([P] = 0,78 für eine Nitrogruppe) positiv, wobei [P] eine Para-Substitution anzeigt. Zu Beispielen von elektronenabziehenden Gruppen zählen Nitro, Acyl, Formyl, Sulfonyl, Trifluoromethyl, Cyano, Chlorid, und dergleichen. Zu Beispielen von elektronendonierenden Gruppen zählen Amino, Methoxy und dergleichen.Of the Term "electron-withdrawing Group "is recognized in the art and means the tendency of a substituent Attracting valence electrons from neighboring atoms, d. h., in relation to the neighboring atoms, the substituent is electronegative. A quantification The level of electron-withdrawing ability is determined by the Hammett sigma () constant where. This known constant is in many references described, for example, J. March, Advanced Organic Chemistry, McGraw Hill Book Company, New York, (1977 Edition), pp. 251-259. The Values of Hammet's constant are generally for electron-donating groups ([P] = -0.66 for NH2) negative and for Electron withdrawing group ([P] = 0.78 for a nitro group) positive, where [P] indicates a para substitution. Examples of electron-withdrawing Groups count Nitro, Acyl, formyl, sulfonyl, trifluoromethyl, cyano, chloride, and the like. Examples of electron donating groups include amino, Methoxy and the like.
Der Ausdruck „Alkyl” bezeichnet ein Radikal einer gesättigten aliphatischen Gruppe, einschließlich geradkettiger Alkylgruppen, verzweigtkettiger Alkylgruppen, Cycloalkyl (alicyclisch) Gruppen, Alkyl substitutierte Cyclalkyl-Gruppen und Cyclalkyl substituierte Alkyl-Gruppen. In bevorzugten Ausführungsformen, hat ein geradkettiges oder verzweigtkettiges Alkyl 30 oder weniger Kohlenstoffatome in der Hauptkette (z. B. C1-C30 für geradkettige, C3-C30 für verzweigtkettige), und noch bevorzugter 20 oder weniger. Gleichermaßen weisen bevorzugte Cycloalkyle 3-10 Kohlenstoffatome in ihrer Ringstruktur auf, und noch bevorzugter haben sie 5, 6 oder 7 Kohlenstoffe in ihrer Ringstruktur.The term "alkyl" refers to a radical of a saturated aliphatic group, including straight-chain alkyl groups, branched-chain alkyl groups, cycloalkyl (alicyclic) groups, alkyl-substituted cyclalkyl groups, and cyclalkyl-substituted alkyl groups. In preferred embodiments, a straight chain or branched chain alkyl has 30 or fewer carbon atoms in the backbone (e.g., C 1 -C 30 for straight chain, C 3 -C 30 for branched chain), and more preferably 20 or less. Likewise, preferred cycloalkyls have 3-10 carbon atoms in their ring structure, and more preferably have 5, 6 or 7 carbons in their ring structure.
Der Begriff „Aralkyl” wie er hierin verwendet wird betrifft eine Alkylgruppe die mit einer Aryl-Gruppe (z. B., eine aromatische oder heteroaromatisehe Gruppe) substituiert ist.Of the Term "aralkyl" like him As used herein, an alkyl group refers to those having an aryl group (eg, an aromatic or heteroaromatic group) is.
Der Begriff „Alkenyl” und „Alkynyl” betrifft ungesättigte aliphatische Gruppen, die in ihre Länge und möglichen Substituion zu den oben beschriebenen Alkylen analog sind, jedoch zumindest eine Doppel- bzw. Dreifachbindung enthalten.Of the Term "alkenyl" and "alkynyl" unsaturated aliphatic groups, which in their length and possible substitution to the alkyls described above are analogous, but at least one double or triple bond included.
Wenn die Anzahl der Kohlenstoffatome nicht anders spezifiziert ist, bedeutet ein „niederes Alkyl” so wie es hierin verwendet wird, eine wie oben definierte Alkyl-Gruppe, jedoch mit einem bis zehn Kohlenstoffen, bevorzugter von einem bis sechs Kohlenstoffatomen in ihrer Hauptkettenstruktur. Gleichermaßen haben „niedere Alkenyl” und „nieder Alkynyl” ähnliche Kettenlängen. Bevorzugte Alkyl-Gruppen sind niedere Alkyle. In bevorzugten Ausführungsformen ist ein hierin als Alkyl bezeichneter Substituent ein niederes Alkyl.If the number of carbon atoms is not specified otherwise means a "low Alkyl "as well it is used herein, an alkyl group as defined above, but with one to ten carbons, more preferably from one to six carbon atoms in their main chain structure. Similarly, "lower ones Alkenyl "and" lower Alkynyl "similar Chain lengths. Preferred alkyl groups are lower alkyls. In preferred embodiments For example, a substituent referred to herein as alkyl is a lower alkyl.
Der Begriff „Aryl” wie er hierin verwendet wird umfasst 5-, 6- und 7-gliedrige aromatische Einzelring-Gruppen, wie zum Beispiel Benzen, Pyrrol, Furan, Thiophen, Imidazol, Oxazol, Thiazol, Triazol, Pyrazol, Pyridin, Pyrazin, Pyridazin und Pyrimidin, und dergleichen, die von Null bis Vier Heteroatome enthalten. Jene Aryl-Gruppen mit Heteroatomen in der Ringstruktur können ebenfalls als „Arylheterocyclen” oder „Heteroaromaten” bezeichnet werden. Der aromatische Ring kann an einer oder mehreren Ringpositionen, mit solchen Substituenten, wie oben beschrieben, wie zum Beispiel, Halogen, Azid, Alkyl, Aralkyl, Alkenyl, Alkynyl, Cycloalky, Hydroxyl, Alkoxyl, Amino, Nitro, Sulfhydryl, Imino, Amido, Phosphonat, Phosphinat, Carbonyl, Carboxyl, Silyl, Ether, Alkylthio, Sulfonyl, Sulfonamido, Keton, Aldehyde, Ester, Heterocyclyl, aromatische und heteroaromatische Reste, -CF3, -CN, oder dergleichen, substituiert sein. Der Begriff „Aryl” beinhaltet auch polycyclische Ringsysteme mit zwei oder mehr cyclischen Ringen, in welchen zwei angrenzende Ringe zwei oder mehr Kohlenstoffe gemeinsam haben (die Ringe sind „kondensierte Ringe”), wobei zumindest einer der Ringe aromatisch ist, z. B, kann der andere cyclische Ring Cycloalkyle, Cycloalkenyle Cycloalkynyle, Aryle und/oder Heterocyclyle sein.The term "aryl" as used herein includes 5-, 6- and 7-membered single aromatic ring groups such as benzene, pyrrole, furan, thiophene, imidazole, oxazole, thiazole, triazole, pyrazole, pyridine, pyrazine, Pyridazine and pyrimidine, and the like, containing from zero to four heteroatoms. Those aryl groups having heteroatoms in the ring structure may also be referred to as "aryl heterocycles" or "heteroaromatics". The aromatic ring may be substituted at one or more ring positions, with such substituents as described above, such as, for example, halo, azide, alkyl, aralkyl, alkenyl, alkynyl, cycloalky, hydroxyl, alkoxyl, amino, nitro, sulfhydryl, imino, amido, Phosphonate, phosphinate, carbonyl, carboxyl, silyl, ethers, alkylthio, sulfonyl, sulfonamido, ketone, aldehydes, esters, heterocyclyl, aromatic and heteroaromatic radicals, -CF 3 , -CN, or the like may be substituted. The term "aryl" also includes polycyclic ring systems having two or more cyclic rings in which two adjacent rings share two or more carbons (the rings are "fused rings") wherein at least one of the rings is aromatic, e.g. B, the other cyclic ring may be cycloalkyl, cycloalkenyl, cycloalkynyl, aryl and / or heterocyclyl.
Die Begriffe ortho, meta, und para gelten für 1,2-, 1,3- bzw. 1,4-disubstituierte Benzene. Zum Beispiel sind die Namen 1,2-Dimethylbenzen und ortho-Dimethylbenzen synonym zu verwenden.The Terms ortho, meta, and para apply to 1,2-, 1,3-, and 1,4-disubstituted, respectively Benzene. For example, the names are 1,2-dimethylbenzene and ortho-dimethylbenzene to use synonymously.
Die Begriffe „Heterocyclyl” oder „heterocyclische Gruppe” beziehen sich auf 3- bis 10-gliedrige Ringstrukturen, bevorzugter 3- bis 7-gliedrige Ringe, deren Ringstrukturen ein bis vier Heteroatome enthalten. Heterocyclen können ebenso Polycyclen sein. Zu Heterocyclyl-Gruppen zählen zum Beispiel Thiophen, Thianthren, Furan, Pyran, Isobenzofuran, Chromen, Xanthen, Phenoxathiin, Pyrrol, Imidazol, Pyrazol, Isothiazol, Isoxazol, Pyridin, Pyrazin, Pyrimidin, Pyridazin, Indolizin, Isoindol, Indol, Indazol, Purin, Chinolizin, Isochinolin, Chinolin, Phthalazin, Naphthyridin, Chinoxalin, Chinazolin, Chinnolin, Pteridin, Carbazol, Carbolin, Phenanthridin, Acridin, Pyrimidin, Phenanthrolin, Phenazin, Phenarsazin, Phenothiazin, Furazan, Phenoxazin, Pyrrolidin, Oxolan, Thiolan, Oxazol, Piperidin, Piperazin, Morpholin, Lactone, Lactame, wie Azetidinone, und Pyrrolidinone, Sultame, Sultone, und dergleichen. Der heterocyclische Ring kann an einer oder mehreren Positionen mit solchen, wie oben beschriebenen, Substituenten substituiert sein, wie zum Beispiel Halogen, Alkyl, Aralkyl, Alkenyl, Alkynyl, Cycloalkyl, Hydroxyl, Amino, Nitro, Sulfhydryl, Imino, Amido, Phosphonat, Phosphinat, Carbonyl, Carboxyl, Silyl, Ether, Alkylthio, Sulfonyl, Keton, Aldehyd, Ester, ein aromatischer oder heteroaromatischer Rest, -CF3, -CN oder dergleichen.The terms "heterocyclyl" or "heterocyclic group" refer to 3- to 10-membered ring structures, more preferably 3- to 7-membered rings whose ring structures contain one to four heteroatoms. Heterocycles can also be polycycles. Heterocyclyl groups include, for example, thiophene, thianthrene, furan, pyran, isobenzofuran, chromene, xanthene, phenoxathiin, pyrrole, imidazole, pyrazole, isothiazole, isoxazole, pyridine, pyrazine, pyrimidine, pyridazine, indolizine, isoindole, indole, indazole, purine , Quinolizine, isoquinoline, quinoline, phthalazine, naphthyridine, quinoxaline, quinazoline, chinnoline, pteridine, carbazole, carboline, phenanthridine, acridine, pyrimidine, phenanthroline, phenazine, phenarsazine, phenothiazine, furazane, phenoxazine, pyrrolidine, oxolane, thiolane, oxazole, piperidine , Piperazine, morpholine, lactones, lactams, such as azetidinones, and pyrrolidinones, sultams, sultones, and the like. The heterocyclic ring may be substituted at one or more positions with such substituents as described above, such as halogen, alkyl, aralkyl, alkenyl, alkynyl, cycloalkyl, hydroxyl, amino, nitro, sulfhydryl, imino, amido, phosphonate, phosphinate , Carbonyl, carboxyl, silyl, ether, alkylthio, sulfonyl, ketone, aldehyde, ester, an aromatic or heteroaromatic radical, -CF 3 , -CN or the like.
Der Begriff „Polycyclyl” oder „polycyclische Gruppe” bezieht sich auf zwei oder mehr Ringe (d. h., Cyclalkyle, Cycloalkenyle, Cycloalkynyle, Aryle und/oder Heterocyclyle), in welchen zwei benachbarte Ringe zwei oder mehr Kohlenstoffatome gemeinsam haben, z. B. die Ringe sind „kondensierte Ringe”. Ringe die durch nicht-benachbarte Atome verbunden sind werden „überbrückte” Ringe genannt. Jeder der Ringe der Polycyclen können durch solche Substituenten, wie oben beschrieben, substituiert werden, wie zum Beispiel Halogen, Alkyl, Aralkyl, Alkenyl, Alkynyl, Cycloalkyl, Hydroxyl, Amino, Nitro, Sulfydryl, Imino, Amido, Phosphonat, Phosphinat, Carbonyl, Carboxyl, Silyl, Ester, Alkylthio, Sulfonyl, Keton, Aldehyd, Ester, ein Heterocyclyl, ein aromatischer oder heteroaromatische Rest, -CF3, -CN, oder dergleichen.The term "polycyclyl" or "polycyclic group" refers to two or more rings (ie, cyclic alkyls, cycloalkenyls, cycloalkynyls, aryls and / or heterocyclyls) in which two adjacent rings share two or more carbon atoms, e.g. For example, the rings are "condensed rings". Rings connected by non-adjacent atoms are called "bridged" rings. Each of the rings of the polycycles can be substituted by such substituents as described above, such as halogen, alkyl, aralkyl, alkenyl, alkynyl, cycloalkyl, hydroxyl, amino, nitro, sulfhydryl, imino, amido, phosphonate, phosphinate, carbonyl, Carboxyl, silyl, ester, alkylthio, sulfonyl, ketone, aldehyde, ester, a heterocyclyl, an aromatic or heteroaromatic radical, -CF 3 , -CN, or the like.
Wie hierin verwendet bedeutet der Begriff „Nitro” -NO2; der Begriff „Halogen” bezeichnet -F, -Cl, -Br oder -I; der Begriff „Sulfhydryl” bedeutet -SH; der Begriff „Hydroxyl” bedeutet -OH; und der Begriff „Sulfonyl” bedeutet -SO2.As used herein, the term "nitro" means -NO 2 ; the term "halogen" denotes -F, -Cl, -Br or -I; the term "sulfhydryl" means -SH; the term "hydroxyl" means -OH; and the term "sulfonyl" means -SO 2 .
Die Begriffe „Amin” und „Amino” sind im Fach anerkannt und beziehen sich beide auf unsubstituierte und substituierte Amine, z. B., einen Rest der durch die allgemeine Formel dargestellt werden kann: wobei R9, R10 und R'10 jeweils unabhängig eine Gruppe, die durch die Valenzregeln zugelassen sind, darstellt.The terms "amine" and "amino" are recognized in the art and both refer to unsubstituted and substituted amines, e.g. For example, a radical that can be represented by the general formula: wherein R 9 , R 10 and R '10 each independently represent a group permitted by the valence rules.
Der Begriff „Acylamino” ist im Fach anerkannt und bezieht sich auf einen Rest, der durch die folgende allgemeine Formel dargestellt werden kann: wobei R9 wie oben definiert ist, und R'11 stellt ein Wasserstoff, ein Alkyl, ein Alkenyl oder -(CH2)m-R8 dar, wobei m und R8 wie oben definiert sind.The term "acylamino" is recognized in the art and refers to a radical that can be represented by the following general formula: wherein R 9 is as defined above, and R '11 represents a hydrogen, an alkyl, an alkenyl or - (CH 2 ) m -R 8 , wherein m and R 8 are as defined above.
Der Begriff „Amido” ist im Fach als ein Amino-substituiertes Carbonyl anerkannt und beinhaltet einen Rest, der durch die allgemeine Formel dargestellt werden kann wobei R9, R10 wie oben definiert sind. Bevorzugte Ausführungsformen des Amids werden keine Imide beinhalten, welche instabil sein können.The term "amido" is recognized in the art as an amino-substituted carbonyl and includes a group which can be represented by the general formula wherein R9, R10 are as defined above. Preferred embodiments of the amide will not include imides which may be unstable.
Der Begriff „Alkylthio” bezieht sich auf eine Alkyl-Gruppe, wie oben definiert, mit einem daran gebundenen Schwefelradikal. In bevorzugten Ausführungsformen ist der „Alkylthio”-Rest durch eines von -S-Alkyl, -S-Alkyl, -S-Alkenyl, -S-Alkynyl, und -S(CH2)m-R8 dargestellt, wobei m und R8 wie oben definiert sind.The term "alkylthio" refers to an alkyl group as defined above having a sulfur radical attached thereto. In preferred embodiments, the "alkylthio" radical is represented by one of -S-alkyl, -S-alkyl, -S-alkenyl, -S-alkynyl, and -S (CH 2 ) m -R 8 wherein m and R 8 are as defined above.
Der Begriff „Carbonyl” ist im Fachgebiet anerkannt und beinhaltet solche Reste, die wie durch die allgemeine Formel dargestellt sind: wobei X eine Bindung ist oder Sauerstoff oder ein Schwefel darstellt, und R11 stellt ein Wasserstoff, ein Alkyl, ein Alkenyl oder -(CH2)m-R8 oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz dar, R'11 stellt ein Wasserstoff, ein Alkenyl oder -(CH2)m-R8 dar, wobei m und R8 wie oben definiert sind.The term "carbonyl" is recognized in the art and includes such radicals as represented by the general formula: wherein X is a bond or oxygen or sulfur and R 11 is hydrogen, alkyl, alkenyl or - (CH 2 ) m -R 8 or pharmaceutically acceptable salt, R '11 is hydrogen, alkenyl or - (CH 2 ) m -R 8 , where m and R 8 are as defined above.
Wo X ein Sauerstoff ist und R11 oder R'11 nicht Wasserstoff ist, stellt die Formel einen „Ester” dar. Wo X ein Sauerstoff ist, und R11 wie oben definiert ist, bezieht sich der Rest hierin auf eine Carboxyl-Gruppe, und insbesondere wenn R11 ein Wasserstoff ist, stellt die Formel eine „Carbonsäure” dar. Wo X ein Sauerstoff ist, und R'11 Wasserstoff ist, stellt die Formel ein „Formiat” dar. Im Allgemeinen, wo das Sauerstoff-Atom der obigen Formel durch einen Schwefel ersetzt ist, stellt die Formel eine „Thiolcarbonyl”-Gruppe dar. Wo X Schwefel ist und R11 oder R'11 nicht Wasserstoff ist, stellt die Formel einen „Thiolester” dar. Wo X Schwefel ist und R11 Wasserstoff ist, stellt die Formel eine „Thiolcarbonsäure” dar. Wo X Schwefel ist und R'11 Wasserstoff ist, stellt die Formel einen „Thiolformiat” dar. Andererseits wenn X eine Bindung ist, und R11 nicht Wasserstoff ist, stellt die obige Formel eine „Keton”- Gruppe dar. Wenn X eine Bindung ist, und R11 Wasserstoff ist, stellt die obige Formel eine „Aldehyd”-Gruppe dar.Where X is an oxygen and R 11 or R '11 is not hydrogen, the formula represents an "ester". Where X is an oxygen and R 11 is as defined above, the remainder herein refers to a carboxyl group, and especially when R 11 is hydrogen, the formula represents a "carboxylic acid". Where X is an oxygen and R '11 is hydrogen, the formula represents a "formate". In general, where the oxygen atom of the above When X is sulfur and R 11 or R '11 is not hydrogen, the formula represents a "thiolester". Where X is sulfur and R 11 is hydrogen Where X is sulfur and R '11 is hydrogen, the formula represents a "thiol formate". On the other hand, when X is a bond and R 11 is not hydrogen, the above formula sets one "Ketone" group. If X is a bond, and R 11 is hydrogen, the above formula represents an "aldehyde" group.
Die Begriffe „Alkoxyl” oder „Alkoxy” wie sie hierin verwendet werden beziehen sich auf eine Alkyl-Gruppe, wie oben definiert, mit einem daran gebundenen Sauerstoffradikal. Repräsentative Alkoxyl-Gruppen beinhalten Methoxy, Ethoxy, Propyloxy, tert-Butoxy und dergleichen. Ein „Ether” besteht aus zwei Kohlenwasserstoffen, die über einen Sauerstoff” kovalent miteinander verbunden sind. Dementsprechend ist oder ähnelt der Substituent eines Alkyls, der das Alkyl zu einem Ether macht, einem Alkoxyl, wie zum Beispiel durch eines von -O-Alkyl, -O-Alkenyl, -O-Alkynyl, -O-(CH2)m-R8 dargestellt sein kann, wobei m und R8 wie oben beschrieben sind.The terms "alkoxyl" or "alkoxy" as used herein refer to an alkyl group as defined above having an oxygen radical attached thereto. Representative alkoxyl groups include methoxy, ethoxy, propyloxy, tert-butoxy and the like. An "ether" consists of two hydrocarbons covalently linked to each other via an oxygen. Accordingly, the substituent of an alkyl which makes the alkyl an ether is or is an alkoxyl such as one of -O-alkyl, -O-alkenyl, -O-alkynyl, -O- (CH 2 ) m - R 8 may be represented, where m and R 8 are as described above.
Der Begriff „Sulfonat” ist im Fach anerkannt und beinhaltet einen Rest, der durch die allgemeine Formel dargestellt werden kann: wobei R41 ein Elektronenpaar, Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl, oder Aryl ist.The term "sulfonate" is recognized in the art and includes a radical that can be represented by the general formula: wherein R 41 is an electron pair, hydrogen, alkyl, cycloalkyl, or aryl.
Die Begriffe Triflyl, Tosyl, Mesyl, und Nonaflyl sind im Fach anerkannt und beziehen sich auf Trifluormethansulfonyl, p-Toluensulfonyl, Methansulfonyl, bzw. Nonafluorbutansulfonyl-Gruppen. Die Begriffe Triflat, Tosylat, Mesylat, und Nonaflat sind im Fach anerkannt und beziehen sind auf Trifluormethansulfonatester, p-Toluensulfonatester, Methansulfonatester, und Nonafluorbutansulfonatester funktionelle Gruppen bzw. Moleküle, die solche Gruppen enthalten.The Terms triflyl, tosyl, mesyl, and nonaflyl are recognized in the art and refer to trifluoromethanesulfonyl, p-toluenesulfonyl, Methanesulfonyl, or Nonafluorbutansulfonyl groups. The terms Triflate, tosylate, mesylate, and nonaflate are recognized in the art and refer to trifluoromethanesulfonate ester, p-toluenesulfonate ester, Methanesulfonatester, and Nonafluorbutansulfonatester functional Groups or molecules, which contain such groups.
Die Abkürzungen Me, Et, Ph, Tf, Nf, Ts, Ms repräsentieren Methyl, Ethyl, Phenyl, Trifluormethansulfonyl, Nonafluorbutansulfonyl, p-Toluensulfonyl bzw. Methansulfonyl. Eine umfangreichere Liste von Abkürzungen, die durch den Durchschnittsfachmann der Organischen Chemie benutzt werden, erscheinen in der ersten Ausgabe jedes Bandes des Journal of Organic Chemistry; diese Liste ist üblicherweise in einer Tabelle mit dem Titel Standard List of Abbreviations dargesellt. Die in dieser Liste enthaltenen Abkürzungen, und alle Abkürzungen die durch den Durchschnittsfachmann der Organischen Chemie benutzt werden sind hiermit durch Bezugnahme aufgenommen.The Abbreviations Me, Et, Ph, Tf, Nf, Ts, Ms represent Methyl, ethyl, phenyl, trifluoromethanesulfonyl, nonafluorobutanesulfonyl, p-Toluensulfonyl or methanesulfonyl. A more extensive list of abbreviations, used by the person skilled in the art of organic chemistry will appear in the first issue of each volume of the journal of Organic Chemistry; This list is usually in a table entitled Standard List of Abbreviations. In the Abbreviations contained in this list, and all abbreviations used by the person skilled in the art of organic chemistry are hereby incorporated by reference.
Der Begriff „Sulfat” ist im Fach anerkannt und beinhaltet einen Rest, der durch die allgemeine Formel dargestellt werden kann: wobei R41 wie oben definiert ist.The term "sulfate" is recognized in the art and includes a radical that can be represented by the general formula: wherein R 41 is as defined above.
Der Begriff „Sulfonylamino” ist im Fach anerkannt und beinhaltet einen Rest, der durch die folgende Formel dargestellt werden kann: The term "sulfonylamino" is recognized in the art and includes a moiety that can be represented by the following formula:
Der Begriff „Sulfamoyl” ist im Fach anerkannt und beinhaltet einen Rest, der durch die folgende Formel dargestellt werden kann: The term "sulfamoyl" is recognized in the art and includes a moiety that can be represented by the following formula:
Der Begriff „Sulfonyl” ist im Fach anerkannt und beinhaltet einen Rest, der durch die folgende Formel dargestellt werden kann: wobei R44 aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Alkyl, Alkenyl, Alkynyl, Cycloalkyl, Heterocyclyl, Aryl, oder Heteroaryl ausgewählt ist.The term "sulfonyl" is recognized in the art and includes a moiety that can be represented by the following formula: wherein R 44 is selected from the group consisting of hydrogen, alkyl, alkenyl, alkynyl, cycloalkyl, heterocyclyl, aryl, or heteroaryl is selected.
Der Begriff „Sulfoxido”, wie hierin verwendet, bezieht sich auf einen Rest, der durch die folgende Formel dargestellt werden kann: wobei R44 aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Alkyl, Alkenyl, Alkynyl, Cycloalkyl, Heterocyclyl, Aralkyl, oder Aryl ausgewählt ist.The term "sulfoxide" as used herein refers to a group which can be represented by the following formula: wherein R 44 is selected from the group consisting of hydrogen, alkyl, alkenyl, alkynyl, cycloalkyl, heterocyclyl, aralkyl, or aryl.
Ein „Selenalkyl” bezieht sich auf eine Alkyl-Gruppe mit einer daran gebundenen, substituierten Selen-Gruppe. Beispielhafte „Selenether”, die auf ein Alkyl substituiert sein können, sind aus einem von -Se-Alkyl, -Se-Alkenyl, -Se-Alkynyl, und -Se-(CH2)m-R7 ausgewählt, wobei m und R7 wie oben definiert sind.A "selenoalkyl" refers to an alkyl group having a substituted selenium group attached thereto. Exemplary "selenium ethers" which may be substituted for an alkyl are selected from one of -Se-alkyl, -Se-alkenyl, -Se-alkynyl, and -Se- (CH 2 ) m -R 7 wherein m and R 7 are as defined above.
Analoge Substitutionen können auf Alkenyl und Alkynyl-Gruppen vorgenommen werden, um zum Beispiel Aminoalkenyle, Aminoalkynyle, Amidoalkenyle, Amidoalkynyle, Iminoalkenyle, Iminoalkynyle, Thioalkenyle, Carbonyl-substituierte Alkenyle oder Alkynyle herzustellen.analog Substitutions can on alkenyl and alkynyl groups are made, for example Aminoalkenyls, aminoalkynyls, amidoalkenyls, amidoalkynyls, iminoalkenyls, Iminoalkynyls, thioalkenyls, carbonyl-substituted alkenyls or Alkynyls produce.
Wie hierin verwendet, ist beabsichtigt, dass die Definition jedes Ausdrucks, z. B. Alkyl, m, n, etc, wenn er mehr als einmal in einer beliebigen Struktur vorkommt, einabhängig von seiner Definition an einer andere Stelle in der gleichen Struktur sein kann.As used herein, it is intended that the definition of each term, z. B. alkyl, m, n, etc, if he is more than once in any Structure occurs, dependent from its definition elsewhere in the same structure can be.
Es ist verständlich, dass „Substitution” oder „substituiert mit” die implizite Bestimmung mit einschließt, dass eine solche Substitution in Übereinstimmung mit der zugelassenen Valenz des substituierten Atoms und des Substituenten erfolgt, und dass die Substitution zu einer stabilen Verbindung, z. B. welche keine spontane Transformation wie Umordnung, Zyklisierung oder Eliminierung erfährt, führt.It is understandable, that substitution or substituted with the implicit provision implies that such a substitution in accordance with the approved valence of the substituted atom and the substituent takes place, and that the substitution becomes a stable compound, z. Which does not undergo spontaneous transformation such as rearrangement, cyclization or elimination experiences, leads.
Wie hierin verwendet, ist der Begriff „substituiert” so anzusehen, dass er alle zulässigen Substituenten von organischen Verbindungen einschließt. Im weiten Sinn beinhalten die zulässigen Substituenten acyclische und cyclische, verzweigte und unverzweigte, carbocyclische und heterocyclische, aromatische und nicht-aromatische Substituenten organischer Verbindungen. Zu beispielhaften Substituenten zählen, zum Beispiel, jene, die hierin beschrieben sind. Die zulässigen Substituenten können ein oder mehrere und die gleichen oder verschiedene für entsprechende organische Verbindungen sein. Für Zwecke dieser Erfindung, können die Heteroatome, wie Stickstoff Wasserstoff-Substituenten und/oder jeden beliebigen zulässigen Substituenten organsicher Verbindungen aufweisen, die hierin beschrieben sind, welche die Valenzen der Heteroatome erfüllen. Diese Erfindung ist nicht beabsichtigt durch die zulässigen Substituenten organischer Verbindungen in einer beliebigen Art und Weise eingeschränkt zu sein.As used herein, the term "substituted" is to be regarded as that he is all allowed Substituents of organic compounds. In the far Meaning include the permissible Substituents acyclic and cyclic, branched and unbranched, carbocyclic and heterocyclic, aromatic and non-aromatic Substituents of organic compounds. For exemplary substituents counting, for example, those described herein. The permissible substituents can one or more and the same or different for corresponding ones be organic compounds. For Purposes of this invention can the heteroatoms, such as nitrogen, hydrogen substituents and / or any permissible Substituents of organic compounds have described herein are those which satisfy the valences of the heteroatoms. This invention is not intended by the permissible Substituents of organic compounds in any way and Way limited to be.
Die Phrase „Schutzgruppe”, wie sie hierin verwendet wird, bedeutet temporäre Substituenten, welche potentiell reaktive funktionelle Gruppen vor ungewünschten chemischen Transformationen schützt. Zu Beispielen von solchen Schutzgruppen zählen Ester von Carbonsäuren, Silylether von Alkoholen, und Acetale bzw. Ketale von Aldehyden bzw. Ketonen. Das Gebiet der Schutzgruppenchemie wurde besprochen (Greene, T. W.; Wuts, P. G. M. Protective Groups in Organic Synthesis, 2. Ausgabe; Wiley; New York, 1991).The Phrase "protective group" as they are used herein means temporary substituents which are potentially reactive functional groups from unwanted chemical transformations protects. Examples of such protecting groups include esters of carboxylic acids, silyl ethers of alcohols, and acetals or ketals of aldehydes or ketones. The field of protecting group chemistry has been reviewed (Greene, T. W .; Wuts, P.G.M. Protective Groups in Organic Synthesis, 2nd Edition; Wiley; New York, 1991).
Bestimmte Verbindungen der vorliegenden Erfindung können in besonderen geometrischen oder stereoisomerischen Formen existieren. Die vorliegende Erfindung betrachtet alle solche Verbindungen, einschließlich cis- und trans-Isomere, R- und S-Enationmere, Diastereomere, (D)-Isomere, (L)-Isomere, die racemischen Gemische davon, und andere Mischungen davon, als innerhalb des Schutzumfanges der Erfindung fallend. Zusätzliche asymmetrische Kohlenstoffatome können in einem Substituenten, wie einer Alkylgruppe, vorhanden sein. Alle solche Isomere, sowie Mischungen davon, sind beabsichtigt in dieser Erfindung eingeschlossen zu sein.Certain Compounds of the present invention may be used in particular geometric or stereoisomeric forms exist. The present invention contemplates all such compounds, including cis and trans isomers, R and S enamers, Diastereomers, (D) -isomers, (L) -isomers, the racemic mixtures thereof, and other mixtures thereof, than within the scope of protection falling within the scope of the invention. additional asymmetric carbon atoms can in a substituent such as an alkyl group. All such isomers, as well as mixtures thereof, are intended in this Invention to be included.
Wenn zum Beispiel ein bestimmtes Enantiomer einer Verbindung der vorliegenden Erfindung gewünscht ist, kann es durch asymmetrische Synthese oder durch Ableitung mit einem chiralen Hilfszusatz, wo die resultierende diastereomerische Mischung getrennt und die Hilfsgruppe abgespalten wird, um das reine gewünschte Enantiomer bereitzustellen, hergestellt werden. Alternativ werden in Fällen wo das Molekül eine basische funktionelle Gruppe, wie etwa Amino oder eine saure funktionelle Gruppe, wie etwa Carboxyl enthält, mit einer entsprechenden optisch-aktiven Säure oder Base gebildet werden, gefolgt von der Trennung der auf diese Weise gebildeten Diastereomere durch fraktionierte Kristallisation oder durch chromatographische Mittel, die im Fach bekannt sind, und im Anschluss daran die Gewinnung der reinen Enantiomere.For example, if a particular enantiomer of a compound of the present invention is desired, it can be prepared by asymmetric synthesis or by derivation with a chiral auxiliary additive where the resulting diastereomeric mixture is separated and the auxiliary group is cleaved to provide the pure desired enantiomer. Alternatively, in cases where the molecule contains a basic functional group, such as amino or an acidic functional group, such as carboxyl, with a corresponding optically active acid or base, followed by fractionation of the diastereomers so formed Crystallization or by chromatographic co tel, which are known in the art, and then the recovery of the pure enantiomers.
Betrachtete Äquivalente der oben beschriebenen Verbindungen beinhalten Verbindungen, die sonst damit korrespondieren, und die dieselben allgemeinen Eigenschaften davon aufweisen (z. B. als Analgetika wirkend), wobei eine oder mehrere einfache Variationen der Substituenten gemacht werden, die die Wirksamkeit der Verbindung beim Binden an die Sigma-Rezeptoren nicht nachteilig beeinflussen. Im Allgemeinen können die Verbindungen der vorliegenden Erfindung durch die Verfahren hergestellt werden, die in den allgemeinen Reaktionsschemata dargestellt sind, die zum Beispiel unten beschriebenen sind, oder durch Modifikation davon, mittels Verwendung von leicht verfügbaren Ausgangsmaterialien, Reagenzien und herkömmlichen Synthese-Prozeduren. In diesen Reaktionen ist es auch möglich, von Varianten Gebrauch zu machen, die an sich bekannt sind, jedoch hierin nicht erwähnt sind.Considered equivalents The compounds described above include compounds which otherwise correspond, and the same general characteristics have (for example acting as analgesics), one or Several simple variations of the substituents are made the effectiveness of the compound in binding to the sigma receptors not adversely affect. In general, the compounds of the present Invention are prepared by the methods described in the general Reaction schemes are shown, for example, described below are, or by modification thereof, by using easy available Starting materials, reagents and conventional synthesis procedures. In these reactions it is also possible to use variants which are known per se but are not mentioned herein.
Für die Zwecke dieser Erfindung, werden die chemischen Elemente in Übereinstimmung mit dem Periodensystem der Elemente, CAS Version, Handbook of Chemistry and Physics, 67. Ausgabe, 1986–87, Deckelinnenseite identifiziert. Ebenfalls für die Zwecke dieser Erfindung ist der Begriff „Kohlenwasserstoff” vorgesehen alle zulässigen Verbindungen mit zumindest einem Wasserstoff und einem Kohlenstoff-Atom zu beinhalten. Im weitesten Sinn beinhalten die zulässigen Kohlenwasserstoffe, acyclische und cyclische, verzweigte und unverzweigte, carbocyclische und heterocyclische, aromatische und nicht-aromatische organische Verbindungen, die substituiert oder unsubstituiert sein können.For the purpose According to this invention, the chemical elements are in agreement with the Periodic Table of the Elements, CAS Version, Handbook of Chemistry and Physics, 67th Edition, 1986-87, Cover inside identified. Also for the purposes of this invention the term "hydrocarbon" is intended all permissible Compounds having at least one hydrogen and one carbon atom to include. In the broadest sense, the permissible hydrocarbons, acyclic and cyclic, branched and unbranched, carbocyclic and heterocyclic, aromatic and non-aromatic organic Compounds which may be substituted or unsubstituted.
Kombinatorische BibliothekenCombinatorial libraries
Die gegenständlichen Reaktionen eignen sich leicht für die Herstellung von kombinatorischen Bibliotheken von Verbindungen für das Screenen von pharmazeutischen, agrochemischen oder anderen biologischen oder medizin-bezogenen Aktivitäten oder objektbezogenen Qualitäten. Eine kombinatorische Bibliothek für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist eine Mischung von chemisch-verwandten Verbindungen, die zusammen auf eine bestimmte Eigenschaft gescreent werden kann; besagte Bibliothek kann in Lösung oder kovalent an einen Feststoffträger gebunden sein. Die Herstellung von vielen verwandten Verbindungen in einer einzigen Reaktion reduziert und vereinfacht die Anzahl der Screening-Prozesse, die durchgeführt werden müssen, stark. Das Screenen auf die entsprechende biologische, pharmazeutische, agrochemische oder physikalische Eigenschaft kann mittels herkömmlicher Verfahren durchgeführt werden.The subject Reactions are easily suitable for the preparation of combinatorial libraries of compounds for the Screening of pharmaceutical, agrochemical or other biological or medicine-related activities or object-related qualities. A combinatorial library for the purposes of the present Invention is a mixture of chemically-related compounds, which together can be screened for a particular property; said library can be in solution or covalently bound to a solid support. The production reduced by many related compounds in a single reaction and simplifies the number of screening processes that are performed have to, strong. Screening for the appropriate biological, pharmaceutical, Agrochemical or physical property can be determined by means of conventional Procedure performed become.
Die Vielfalt in einer Bibliothek kann an einer Vielzahl von unterschiedlichen Ebenen erzeugt werden. Zum Beispiel können die in einem kombinatorischen Ansatz verwendeten Substrat-Aryl-Gruppen bezüglich des Kern-Aryl-Anteils unterschiedlich sein, z. B., Begriffsvielfalt der Ringstruktur, und/oder können in Bezug auf die anderen Substituenten variiert werden.The Diversity in a library can be a variety of different Layers are created. For example, those in a combinatorial Approach used substrate aryl groups with respect to the core aryl moiety be different, z. B., conceptual diversity of the ring structure, and / or can be varied with respect to the other substituents.
Eine
Vielzahl von Techniken sind im Stand der Technik für das Herstellen
kombinatorischer Bibliotheken kleiner organischer Moleküle verfügbar. Siehe
zum Beispiel, Blondelle et al. (1995) Trends Anal. Chem. 14:83;
die Affymax
In
einer beispielhaften Ausführungsform,
kann eine Bibliothek von substituierten Diversomeren mittels der
gegenständlichen
Reaktion, die auf in der Still et al. PCT-Veröffentlichung
A. Direkte CharakterisierungA. Direct characterization
Ein wachsender Trend auf dem Gebiet der kombinatorischen Chemie ist die Sensitivität von Techniken wie Massenspektroskopie (MS) auszunutzen, welche zum Beispiel verwendet werden kann, um subfemtomolate Mengen einer Verbindung zu charakterisieren und um die chemische Struktur der aus der kombinatorischen Bibliothek ausgewählten Verbindung direkt zu bestimmen. Zum Beispiel, wo die Bibliothek auf einer unlöslichen Trägermatrix bereitgestellt ist, können einzelne Populationen der Verbindung zuerst von dem Träger freigesetzt werden und durch MS charakterisiert werden. In anderen Ausführungsformen, als Teil der MS-Probenvorbereitungstechnik, können MS Techniken wie MALDI verwendet werden, um eine Verbindung von der Matrix freizusetzen, insbesondere dort, wo eine labile Bindung ursprünglich verwendet wurde, um die Verbindung an die Matrix zu binden. Zum Beispiel kann ein aus einer Bibliothek ausgewähltes Kügelchen in einem MALDI-Schritt bestrahlt werden, um das Diversomer von der Matrix freizusetzen und das Diversomer für die MS-Analys zu ionisieren.One is a growing trend in the field of combinatorial chemistry the sensitivity of techniques such as mass spectroscopy (MS), which for Example can be used to subfemtomolate amounts of a compound and to characterize the chemical structure of the combinatorial Library selected Determine the connection directly. For example, where the library on an insoluble support matrix is provided individual populations of the compound first released from the carrier and be characterized by MS. In other embodiments, As part of MS sample preparation technology, MS techniques such as MALDI used to release a compound from the matrix, especially where a labile bond was originally used to bind the compound to the matrix. For example, an off a library selected globule be irradiated in a MALDI step to the diver of the Release matrix and ionize the diversomer for MS analysis.
B. Multipin-SyntheseB. Multipin Synthesis
Die Bibliotheken des gegenständlichen Verfahrens können das Multipin-Bibliothekformat einnehmen. In Kürze, Geysen und Mitarbeiter (Geysen et al. (1984) PNAS 81: 3998–4002) führten ein Verfahren für das Herstellen von Verbindungsbibliotheken durch eine parallele Synthese auf Polyacrylsäure-gepfropfte Polyethylen-Pins, welche in einem Mikrotiterplattenformat angeordnet sind, ein. Die Geysen-Technik kann verwendet werden um Tausende von Verbindungen pro Woche unter Verwendung des Multipin-Verfahrens zu synthetisieren und zu screenen, und die gebundenen Verbindungen können für viele Untersuchungen wieder verwendet werden. Geeignete Linker-Reste können auch an die Pins angehängt werden, so dass die Verbindungen von den Trägern nach der Synthese für die Bewertung der Reinheit und weiteren Evaluierung abgespalten werden können (vergleiche, Bray et al. (1990) Tetrahedron Lett 31: 5811–5814; Valerio et al. (1991) Anal Biochem 197: 168–177; Bray et al. (1991) Tetrahedron Lett 32: 6163–6166).The Libraries of the figurative Can process take the multipin library format. In short, Geysen and co-workers (Geysen et al. (1984) PNAS 81: 3998-4002) led a method for manufacturing of compound libraries by a parallel synthesis on polyacrylic acid-grafted Polyethylene pins, which are arranged in a microtiter plate format are a. The geyser technique can be used by thousands of compounds per week using the multipin procedure to synthesize and screen, and the bound compounds can for many Examinations are reused. Suitable linker residues may also be attached to the pins so that the compounds from the carriers after synthesis for evaluation purity and further evaluation can be split off (cf. Bray et al. (1990) Tetrahedron Lett 31: 5811-5814; Valerio et al. (1991) Anal Biochem 197: 168-177; Bray et al. (1991) Tetrahedron Lett 32: 6163-6166).
C. Trennen-Koppeln-RekombinierenC. Separation-coupling-recombining
In
einer noch weiteren Ausführungsform
kann eine abgewandelte Bibliothek an Verbindungen auf einem Satz
von Kügelchen
unter Ausnutzung der Trennen-Koppeln-Rekombinieren-Strategie bereitgestellt
werden (siehe, z. B., Houghten (1985), PNAS, 82: 5131–5135; und
In einer Ausführungsform kann die Trennen-Koppeln-Rekombinieren-Strategie unter Verwendung eines zu dem sogenannten „Teebeutel”-Verfahren analogen Ansatzes durchgeführt werden, welches als erstes durch Houghten entwickelt wurden, bei welchem die Verbindungssynthese an Harzen, die innerhalb eines porösen Polypropylen-Beutels versiegelt sind, stattfindet (Houghten et al. (1986) PNAS 82: 5131–5135). Substituenen werden an die Verbindungs-tragenden Harze gekoppelt, indem die Beutel in entsprechende Reaktionslösungen platziert werden, während alle gemeinsamen Schritte, wie Harzwaschung und Schutzeliminierung simultan in einem Reaktionsgefäß durchgeführt werden. Am Ende jeder Synthese enthält jeder Beutel eine einzige Verbindung.In an embodiment can use the separation-coupling-recombine strategy using one to the so-called "tea bag" method analogous approach which were first developed by Houghten which is the synthesis of compounds on resins that are inside a porous polypropylene bag sealed (Houghten et al. (1986) PNAS 82: 5131-5135). Substituens are coupled to the compound-bearing resins, by placing the bags in appropriate reaction solutions while all joint steps, such as resin washing and protective elimination simultaneously be carried out in a reaction vessel. At the end of each synthesis contains each bag a single connection.
D) Kombinatorische Verbindungen durch Licht-gerichtete, räumlich-adreassierbare parallele chemische Synthese.D) Combinatorial compounds by Light-directed, spatially-adaptable parallel chemical synthesis.
Ein
Schema der kombinatorischen Synthese, in welcher die Identität einer
Verbindung durch seine Lokalisierung auf einem Synthese-Substrat
gegeben ist, wird eine räumlich-adressierbare Synthese
genannt. In einer Ausführungsform
wird der kombinatorische Prozess durch Kontrollieren der Zugabe
eines chemischen Reagens zu einem spezifischen Ort auf einem Feststoffräger durchgeführt (Dower
et al. (1991) Annu Rep Med Chem 26: 271–280; Fodor, S. P. A. (1991)
Science 251: 767; Pirrung et al. (192)
Die wichtigsten Schritte dieser Technologie sind in Gallop et al. (1994) J. Med. Chem. 37: 1233–1251 erklärt. Ein Synthese-Substrat wird für das Koppeln durch die kovalente Anlagerung von photolabilen Nitroveratryloxycarbonyl (NVOC) geschützten Aminolinkern oder andern photolabilen Linkern hergestellt. Licht wird verwendet, um eine spezifische Region des Syntheseträgers für das Koppeln zu aktivieren. Die Entfernung einer photolabilen Schutzgruppe durch Licht (Schutzeliminierung) führt zu der Akivierung von ausgewählten Bereichen. Nach der Aktivierung, wird ein erster Satz von Aminosäure-Analoga, wobei jedes an ihrem Amino-Terminus eine photolabile Schutzgruppe trägt, der gesamten Oberfläche ausgesetzt. Das Koppeln tritt nur in Regionen auf, die im vorangehenden Schritt durch Licht adressiert wurden. Die Reaktion wird gestoppt, die Platten gewaschen, und das Substrat wird nochmals durch eine zweite Maske illuminiert, wodurch eine unterschiedliche Region für die Reaktion mit einem zweiten geschützten Baustein aktiviert wird. Das Muster der Masken und die Sequenz der Reaktanden definieren die Produkte und ihre Lage. Da dieses Verfahren Photolithographie-Techniken ausnutzt, ist die Anzahl der Verbindungen, die synthetisiert werden können, nur durch die Anzahl der Synthesestellen, die mit angemessener Auflösung adressiert werden können, beschränkt. Die Position jeder Verbindung ist exakt bekannt; somit kann ihre Interaktion mit anderen Molekülen direkt bewertet werden.The most important steps of this technology are described in Gallop et al. (1994) J. Med. Chem. 37: 1233-1251 explained. A synthesis substrate is prepared for coupling through the covalent attachment of photolabile nitroveratryloxycarbonyl (NVOC) protected amino linkers or other photolabile linkers. Light is used to activate a specific region of the synthesis carrier for coupling. The removal of a photolabile protecting group by light (elimination of protection) leads to the activation of selected areas. Upon activation, a first set of amino acid analogs, each bearing a photolabile protecting group at its amino terminus, is exposed to the entire surface. The coupling occurs only in regions addressed by light in the previous step. The reaction is stopped, the plates are washed, and the substrate is again illuminated by a second mask, thereby activating a different region for reaction with a second protected building block. The pattern of the masks and the sequence of reactants define the products and their location. Since this method makes use of photolithography techniques, the number of compounds which can be synthesized is limited only by the number of sites of synthesis which can be addressed with adequate resolution. The position of each connection is known exactly; thus their interaction with other molecules can be assessed directly.
In einer Licht-gerichteten chemischen Synthese hängen die Produkte vom Belichtungsmuster und von der Art der Zugabe der Reaktanden ab. Durch Variieren des lithographischen Musters können viele unterschiedliche Sätze an Testverbindungen gleichzeitig synthetisiert werden; diese Charakteristik führt zu der Entwicklung von vielen unterschiedlichen Maskierungsstrategien.In In a light-directed chemical synthesis, the products depend on the exposure pattern and the nature of the addition of the reactants. By varying the lithographic pattern can many different sentences be synthesized on test compounds simultaneously; this characteristic leads to the development of many different masking strategies.
E) Kodierte kombinatorische BibliothekenE) Coded combinatorial libraries
In einer noch weiteren Ausführungsform nutzt das Gegenstandsverfahren eine Verbindungsbibliothek, die mit einem kodierenten Tagging-System ausgestattet ist. Eine kürzliche Verbesserung in der Identifizierung von aktiven Verbindungen von kombinatorischen Bibliotheken verwendet chemische Indexsysteme, die Tags verwenden, die die Reaktionsschritte die ein gegebenes Kügelchen durchgemacht hat, einzigartig kodiert und, deren Struktur es durch Rückschluss trägt. Im Konzept ahmt dieser Ansatz die Phagen-Display-Bibliotheken nach, bei welchen die Aktivität von exprimierten Peptiden stammt, wobei die Struktur des aktiven Peptids jedoch von der entsprechenden genomischen DNA Sequenz abgeleitet wird. Die erste Codierung von synthetischen kombinatorischen Bibliotheken verwendete DNA als den Code. Eine Vielzahl von anderen Codierungformen sind berichtet worden, einschließlich der Codierung mit sequenzierbaren Bio-Oligomeren (z. B., Oligonukleotiden und Peptiden), und der binären Codierung mit zusätzlichen nicht-sequenzierbaren Tags.In a still further embodiment The object method uses a connection library that with equipped with a coded tagging system. A recent one Improvement in the identification of active compounds of combinatorial libraries uses chemical indexing systems, use the tags that the reaction steps a given globule has undergone, uniquely coded and whose structure is through conclusion wearing. In the concept, this approach mimics the phage display libraries in which the activity derived from expressed peptides, the structure of the active Peptides, however, derived from the corresponding genomic DNA sequence becomes. The first coding of synthetic combinatorial libraries used DNA as the code. A variety of other coding forms have been reported, including sequential coding Bio-oligomers (eg, oligonucleotides and peptides), and binary coding with additional non-sequencing- Tags.
1) Tagging mit sequenzierbaren Bio-Oligomeren1) Tagging with Sequenceable Bio-Oligomers
Das Prinzip der Verwendung von Oligonukleotiden, um kombinatorische synthetische Bibliotheken zu kodieren, wurde in 1992 beschrieben (Brenner et al. (1992) PNAS 89: 5381–5383) und ein Beispiel einer solchen Bibliothek erschien das darauffolgende Jahr (Needles et al. (1993) PNAS 90: 10700–10704). Eine kombinatorische Bibliothek von nominell 77 (= 823.543) Peptiden, bestehend aus allen Kombinationen von Arg, Gln, Phe, Lys, Val, D-Val und Thr (Dreibuchstaben-Code für Aminosäuren), von welchen jede durch ein spezifisiches Dinukleotid kodiert war (TA, TC, CT, AT, TT, CA bzw. AC), wurde durch eine Reihen von abwechselnden Runden von Peptid und Oligonukleotid-Synthese auf einem Feststoffträger hergestellt. In dieser Arbeit wurde die Amin-bindende Funktionalität auf dem Kügelchen spezifisch in Richtung Peptid oder Oligonukleotid-Synthese durch gleichzeitige Vorinkubation der Kügelchen mit Reagentien, die geschützte OH Gruppen für die Oligonukleotid-Synthese und geschützte NH2 Gruppen für die Peptidsynthese erzeugen, differenziert (hier in einem Verhältnis von 1:20). Jeder Tag besteht, wenn es komplett ist, aus 69-Meren, von welchen 14 Einheiten den Code trugen. Die Kügelchen-gebundene Bibliothek wurde mit einem Fluoreszenz-markierten Antikörper inkubiert, und die den gebundenen Antiköper aufweisenden Kügelchen, die stark fluoreszierten, wurden durch Fluoreszenzaktivierte-Cell-Sortierung (FACS) geerntet. Die DNA Tags wurden durch PCR amplifiziert und sequenziert, und die vorhergesagten Peptide wurden synthetisiert. In Anlehnung an solche Techniken können Verbindungsbibliotheken für die Verwendung in dem gegenständlichen Verfahren abgeleitet werden, wo die Oligonukleotid-Sequenz des Tags die kombinatorischen Reaktionen, deren ein bestimmtes Kügelchen ausgesetzt war, identifiziert und deshalb die Identität der Verbindung auf dem Kügelchen bereitstellt.The principle of using oligonucleotides to encode combinatorial synthetic libraries has been described in 1992 (Brenner et al., (1992) PNAS 89: 5381-5383) and an example of such a library appeared the following year (Needles et al ) PNAS 90: 10700-10704). A combinatorial library of nominally 7 7 (= 823,543) peptides, consisting of all combinations of Arg, Gln, Phe, Lys, Val, D-Val, and Thr (three-letter code for amino acids), each of which was encoded by a specific dinucleotide (TA, TC, CT, AT, TT, CA and AC, respectively) was prepared by a series of alternating rounds of peptide and oligonucleotide synthesis on a solid support. In this work, the amine-binding functionality on the bead was specifically differentiated toward peptide or oligonucleotide synthesis by simultaneously pre-incubating the beads with reagents that generate protected OH groups for oligonucleotide synthesis and protected NH 2 groups for peptide synthesis (here in a ratio of 1:20). Each day, when complete, consists of 69-mers, of which 14 units carried the code. The bead-bound library was incubated with a fluorescently-labeled antibody and the bound antibody-bearing beads that fluoresced strongly were harvested by fluorescence activated cell sorting (FACS). The DNA tags were amplified by PCR and sequenced, and the predicted peptides were synthesized. Following such techniques, compound libraries can be derived for use in the subject method, where the oligonucleotide sequence of the tag identifies the combinatorial reactions of which a particular bead has been exposed and therefore provides the identity of the compound on the bead.
Die Verwendung von Oligonukleotid-Tags ermöglicht eine höchst sensitive Tag-Analyse. Trotzdem erfordert das Verfahren die sorgfältige Auswahl von orthogonalen Sätzen von Schutzgruppen, die für die abwechselnde Co-Synthese des Tags und der Bibliotheksmitglieder erforderlich sind. Weiters kann die chemische Labilität des Tags, insbesondere die anomeren Phosphat- und Zucker-Bindungen, die Wahl der Reagenzien und Bedingungen, die für die Synthese von nicht-oligomeren Bibliotheken verwendet werden können, beschränken. In bevorzugten Ausführungsformen verwenden die Bibliotheken Linker, die die selektive Trennung des Testverbindungs-Bibliothek-Mitglieds für die Untersuchung ermöglichen.The use of oligonucleotide tags allows highly sensitive tag analysis. Nevertheless, the method requires the careful selection of orthogonal sets of protecting groups required for the alternate co-synthesis of the tag and the library members. Furthermore, the chemical lability of the tag, particularly the anomeric phosphate and sugar linkages, may limit the choice of reagents and conditions that can be used for the synthesis of non-oligomeric libraries. In preferred embodiments, the libraries use linkers that facilitate selective separation enable the Test Link Library member to investigate.
Peptide sind ebenfalls als Tagging-Moleküle für kombinatorische Bibliotheken verwendet worden. Zwei beispielhafte Ansätze sind im Stand der Technik beschrieben, von denen beide verzweigte Linker an Festphasen verwenden, auf welchen Kodierungs- und Ligandstränge alternativ herausgearbeitet werden. Beim ersten Ansatz (Kerr JM et al. (1993) J Am Chem Soc 115: 2529–2531) wird Orthogonalität in der Synthese durch Anwenden eines säurelabilen Schutzes für den Kodierungsstrang und eines basenlabilen Schutzes für den Verbindungsstrang erreicht.peptides are also called tagging molecules for combinatorial Libraries have been used. Two exemplary approaches are in the prior art, both of which have branched linkers on solid phases, on which coding and ligand strands alternatively be worked out. In the first approach (Kerr JM et al. (1993) J Am Chem Soc 115: 2529-2531) becomes orthogonality in the synthesis by applying an acid-labile protection for the coding strand and a base labile protection for the connection string.
Bei einem alternativen Ansatz (Nikolaiev et al. (1993) Pept Res 6: 161–170) werden verzweigte Linkers verwendet, so dass beide, die Kodierungseinheit und die Testverbindung, an dieselbe funktionelle Gruppe auf dem Harz angelagert werden kann. In einer Ausführungsform kann ein spaltbarer Linker zwischen der Verzweigungsstelle und dem Kügelchen platziert werden, so dass die Spaltung das Molekül freisetzt, welches sowohl den Code als auch die Verbindung enthält (Ptek et al. (1991) Tetrahedron Lett 32: 3891–3894). In einer anderen, Ausführungsform kann der spaltbare Linker so platziert werden, dass die Testverbindung unter Zurücklassung des Codes selektiv vom Kügelchen getrennt werden kann. Dieses letzte Konstrukt ist besonders wertvoll, da es das Screenen der Testverbindung ohne potentielle Beeinträchtigung der Kodierungsgruppen ermöglicht. Beispiele im Stand der Technik der unabhängigen Spaltung und Sequenzierung von Peptid-Bibliothek-Mitgliedern und ihre entsprechende Tags haben bestätigt, dass die Tags die Peptidstruktur genau vorhersagen können.at an alternative approach (Nikolaiev et al. (1993) Pept Res. 6: 161-170) branched linkers used, so that both, the coding unit and the test compound to the same functional group on the Resin can be attached. In one embodiment, a fissile Be placed left between the branching point and the bead, so that the split is the molecule which contains both the code and the compound (Ptek et al. (1991) Tetrahedron Lett 32: 3891-3894). In another, embodiment The cleavable linker can be placed so that the test compound leaving behind of the code selectively from the bead can be separated. This last construct is especially valuable since it screening the test compound without potential impairment the coding groups. Examples in the prior art of independent Cleavage and sequencing of peptide library members and their corresponding tags have confirmed that the tags are the peptide structure accurately predict.
2) Nicht-sequenzierbares Tagging: Binäre Kodierung2) Non-sequenceable tagging: Binary coding
Eine alternative Kodierungsform der Testverbindungsbibliothek verwendet einen Satz von nicht-sequenzierbaren elektrophoren Tagging-Molekülen, die als binärer Code verwendet werden (Ohlmeyer et al. (1193) PNAS 90: 10922–10926). Beispielhafte Tags sind haloaromatische Alkylether, die als ihre Trimethylsylyl-Ether bei geringeren als femtomolaren Konzentrationen durch Elektroneneinfang-Gaschromatographie (ECGC) nachweisbar sind. Variationen in der Länge der Alkylkette, sowie der Natur und Position der aromatischen Halogenoid-Substituenten, ermöglichen die Synthese von zumindest 40 solcher Tags, welche prinzipell 240 (z. B. aufwärts von 1012) unterschiedliche Moleküle kodieren können. Im Orginalbericht (Ohlmeyer et al., supra) waren die Tags zu etwa 1% der verfügbaren Amin-Gruppen der Peptid-Bibliothek über einen photospaltbaren o-Nitrobenzyl-Linker gebunden. Dieser Ansatz ist geeignet, wenn kombinatorische Bibliotheken von Peptid-artigen oder anderen Amin-enthaltenden Molekülen hergestellt werden. Ein vielseitigeres System ist jedoch entwickelt worden, welches die Kodierung von im Wesentlichen jeder kombinatorischen Bibliothek ermöglicht. Hier würde die Verbindung über einen photospaltbaren Linker an den Feststoffträger verbunden werden und das Tag ist durch einen Catechol-Ether-Linker über eine Carben-Einfügung in die Kügelchenmatirx gebunden (Nestler et al. (1994) J Org Chem 59: 4723–4724). Diese orthogonale Verbindungsstrategie ermöglicht die selektive Trennung von Bibliotheksmitgliedern für die Untersuchung in Lösung und nachfolgende Decodierung durch ECGC nach der oxidativen Trennung der Tag-Sätze.An alternative coding format of the test compound library uses a set of non-sequencable electrophoric tagging molecules that are used as a binary code (Ohlmeyer et al. (1193) PNAS 90: 10922-10926). Exemplary tags are haloaromatic alkyl ethers which are detectable as their trimethylsylyl ethers at lower than femtomolar concentrations by electron capture gas chromatography (ECGC). Variations in the length of the alkyl chain, as well as the nature and position of the aromatic halide substituents, enable the synthesis of at least 40 such tags, which in principle can encode 2 40 (eg upwards of 10 12 ) different molecules. In the original report (Ohlmeyer et al., Supra), the tags were attached to about 1% of the available amine groups of the peptide library via a photocleavable o-nitrobenzyl linker. This approach is useful when preparing combinatorial libraries of peptide-like or other amine-containing molecules. However, a more versatile system has been developed which enables the coding of essentially any combinatorial library. Here, the compound would be linked to the solid support via a photocleavable linker and the tag would be linked to the bead matrix by a catechol ether linker via a carbene insertion (Nestler et al., (1994) J Org Chem 59: 4723-4724). , This orthogonal joining strategy allows the selective separation of library members for solution testing and subsequent decoding by ECGC after oxidative separation of the tag sets.
Obwohl mehrere Amid-verbundene Bibliotheken im Stand der Technik die binäre Codierung mit den elektrophoren Tags, die an die Aminogruppen gebunden sind, verwenden, bietet die direkte Bindung dieser Tags an die Kügelchenmatrix eine viel größere Vielseitigkeit in den Strukturen, die in kodierten kombinatorischen Bibliotheken hergestellt werden können. Auf diese Weise gebunden, sind die Tags und ihre Linker beinahe so unreaktiv wie die Kügelchenmatrix selbst. Zwei Binär-kodierte kombinatorische Bibliotheken wurden berichtet, in welchen die elektrophoren Tags direkt an die Festphase gebunden ist (Ohlmeyer et al. (1995) PNAS 92: 6027–6031) und stellen eine Anleitung für die Herstellung der Gegenstandsverbindungs-Bibliothek dar. Beide Bibliotheken wurden unter Verwendung einer orthogonalen Verbindungsstrategie konstruiert, in welcher das Bibliothekenmitglied an den Feststoffträger durch einen photolabilen Linker gebunden wurde und die Tags wurden durch einen Linker, der nur durch starke Oxidation spaltbar ist, gebunden. Da die Bibliotheksmitglieder wiederholend von dem Feststoffträger teilweise Photo-eluiert werden können, können die Bibliotheksmitglieder in vielen Untersuchungen benutzt werden. Die sukzessive Photoelution ermöglicht ebenfalls eine sehr hohe Durchsatz-Wiederholungs-Screenins-Strategie: erstens werden mehrere Kügelchen in 96-Kammer-Mikrotiter Platten platziert; zweites werden die Verbindungen teilweise getrennt und auf Assayplatten überfüht; drittens identifiziert eine Metall-Bindungsuntersuchung die aktiven Kammern; viertens werden die entsprechenden Kügelchen einzeln in neue Mikrotiter-Platten neu angeordnet; fünftens werden einzelne aktive Verbindungen identifiziert; und sechstens wird die Struktur decodiert.Even though several amide-linked libraries in the prior art binary coding with the electrophores tags attached to the amino groups Use provides direct binding of these tags to the bead matrix a much greater versatility in the structures used in coded combinatorial libraries can be produced. Bound in this way, the tags and their linkers are almost as unreactive as the bead matrix itself. Two binary-coded Combinatorial libraries have been reported in which the electrophoresis Tags are bound directly to the solid phase (Ohlmeyer et al. (1995) PNAS 92: 6027-6031) and provide instructions for the preparation of the subject compound library. Both Libraries were constructed using an orthogonal connection strategy in which the library member passes to the solid support a photolabile linker was bound and the tags were through a linker which is cleavable only by strong oxidation bound. Since the library members are repeating part of the solid support Photo-eluted, can the library members are used in many investigations. The successive photoelution allows also a very high throughput repetitive screenings strategy: firstly several beads placed in 96-well microtiter plates; second are the connections partially separated and transferred to assay plates; third identified a metal binding assay the active chambers; Fourth the corresponding beads individually rearranged into new microtiter plates; fifth individual active compounds identified; and sixth, the Structure decoded.
Automatisierung der Festphasen Olgiosaccharid-SyntheseAutomation of solid-phase oligosaccharide synthesis
Der Zugang zu definierten Sequenzen von Polypeptiden und Nukleinsäuren durch automatisierte Synthese hatte einen signifikanten Einfluss auf die Forschung in einer Vielzahl von Bereichen einschließlich dieser Moleküle. Wichtige Technologien wie PCR wurden möglich, nachdem ein zuverlässiger Zugang zu kurzen DNA Strängen Routine wurde. Das Gebiet der Glycobiologie hat an den Schwierigkeiten, die beim Synthetisieren komplexer, Oligosacchariden auftraten, gelitten. Idealerweise könnten sich Forscher, die an Phänomenen interessiert sind, die komplexe Glycokonjugate beinhalten, auf eine automatisierte Synthese stützen, um die notwendigen Moleküle herzustellen.Of the Access to defined sequences of polypeptides and nucleic acids by automated synthesis had a significant impact on the Research in a variety of fields including these molecules. Important Technologies like PCR became possible after a reliable one Access to short DNA strands Became routine. The field of glycobiology has been affected by the difficulties suffered in synthesizing complex oligosaccharides. Ideally, you could researchers who are interested in phenomena which contain complex glycoconjugates are automated Support synthesis, around the necessary molecules manufacture.
In einer allgemeinen Anwendung wird die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung für das Herstellen von Oligosacchariden oder Mischungen davon verwendet, welche für Struktur-Funktionsanalyse von Oligosacchariden verwendet werden kann. Zum Beispiel können das/die Oligosaccharid(e) von Interesse antigene Oligosaccharide, Olgiosaccharide, die in Protein-Kohlenhydrat-Erkennungsvorgängen eingebunden sind, oder ein antibiotisches Oligosaccharid sein. Typischerweise ist es zum Beispiel in Struktur-Funktionsstudien wünschenswert, die Auswirkung auf die Aktivität von einem von einer Vielzahl von Zuckersubstituenten an einer oder mehreren ausgewählten Restpositionen zu bestimmen. In einer weiteren allgemeinen Anwendung wird die Vorrichtung verwendet, um Zufallssequenz-Oligosaccharide für das Auswählen von Oligosacchariden mit gewünschter Aktivität, typischerweise Bindungsaktivität an einen bekannten Rezeptor, wie ein Antikörper zu erzeugen.In a general application, the device of the present Invention for uses the preparation of oligosaccharides or mixtures thereof which for Structure-function analysis of oligosaccharides can be used. For example, the / the Oligosaccharide (s) of interest antigenic oligosaccharides, oligosaccharides, which are involved in protein carbohydrate detection processes, or a be antibiotic oligosaccharide. Typically it is for example desirable in structure-function studies, the impact on the activity of one of a plurality of sugar substituents on one or more of several selected To determine remaining positions. In another general application For example, the device is used to sequence random oligosaccharides for selecting Oligosaccharides with desired Activity, typically binding activity to a known receptor, such as to produce an antibody.
Während kürzlich Fortschritte
in der Entwicklung der Festphasen-Oligosaccharid-Synthese erreicht wurden, wurden keine
Versuche über
die Automatisierung der Festphasen-Oligosaccharid-Synthese berichtet. Angespornt
durch den Erfolg unserer Versuche, Oligosaccharide an einem Feststoffträger zu synthetisieren, begannen
wir den Zusammenbau von Kohlenhydraten in einem Synthetisierer durchzuführen. Wir
bauten ein Pentasaccharid in 8,5 Stunden mit einer Gesamtausbeute
von 75% in einer vollautomatisierten Art und Weise zusammen. Ein
ABI 393B Peptid-Synthetisierer, der mit einem spezialangefertigten
Reaktionsgefäß ausgestattet
war, wurde verwendet, um die Lösungen
des Mannosetrichloracetimidat-Donators, des Aktivators (TMSOTf),
und Natriummethoxid in Methanol als Deblockierungslösung aufzunehmen,
Methylenchlorid, THF, und Methanol wurden als Waschlösungsmittel
verwendet, während
alle Reagenzien unter einer inerten Gasatmosphäre blieben. Der Kopplungszyklus
wurde programmiert, um fünf Äquivalente
des Donators und katalytische Mengen des Aktivators an das Harz
abzugeben, gefolgt von einer 20 minütigen Wartezeit. Nach dem Waschschritt
wurde die Glycosylierung wiederholt, um hohe Ausbeuten sicherzustellen.
Nach einem Spülen
offenbarte eine 20 minütige
Schutzeliminierung die nächste
Aktzeptorstelle. Wiederholung dieses Protokolls ergab dieses gewünschte Pentasaccharid
in ausgezeichneten schrittweisen Kopplungsausbeuten (> 98%) und Reinheit.
Die HMQC Spektra von Träger-gebundenem
rohen Pentasaccharid, welches durch eine vollautomatisierte Synthese
in 500 Minuten hergestellt wurde, wird mit dem Lösungs-HMQC-Spektrum von reinem
Referenz-Pentasaccharid n-Pentenylglycosid in Lösung verglichen. Siehe
Protokolle für die automatisierte Festphasen-Synthese von OligosaccharidenProtocols for automated solid-phase synthesis of oligosaccharides
Reaktionen an dem Feststoffträger eignen sich besonders gut für die Automatisierung. In einer Vorarbeit haben wir ein Trimannosid mit einer Gesamtausbeute von 91% auf einem Peptidsynthetisierer synthetisiert, welcher bezüglich der Lösungsmittel- und Reagenzzuführung angepasst wurde.reactions on the solid support are especially good for the automation. In a preparatory work, we have a trimannoside with an overall yield of 91% on a peptide synthesizer synthesized, which regards the solvent and reagent supply was adjusted.
Festphasen LinkerSolid phase linker
Ein entscheidendes Element jeder Festphasen-Synthese-Strategie ist die Wahl einer geeigneten Linker-Gruppe, die den ersten Zucker an den Feststoffträger bindet (Tabelle 1). Für einen Überblick an Linkern für die organische Festphasen-Synthese siehe: F. Guillier, D. Orain, M. Bradley, Chem. Rev., 100 (2000), 2091. Der Linker muss gegenüber den Glycosylierungsbedingungen sowie gegenüber den Schutzeliminierungsbedingungen inert sein. Von gleicher Wichtigkeit ist die Notwendigkeit eines Spaltungsvorgangs mit hoher Ausbeute zum Abschluss der Synthese. Etliche säure- und besenlabile Linker, ähnlich zu jenen die in der Peptid und Oligonukleotid-Synthese verwendet werden, sind für die Oligosaccharid-Synthese modifiziert worden.One crucial element of any solid-phase synthesis strategy is the Choice of a suitable linker group, the first sugar to the Solid support binds (Table 1). For an overview at linkers for the organic solid phase synthesis see: F. Guillier, D. Orain, M. Bradley, Chem. Rev., 100 (2000), 2091. The linker must be opposite the Glycosylierungsbedingungen as well as the protective elimination conditions be inert. Of equal importance is the need for one High yield cleavage to complete the synthesis. Several acidic and broomlabile linkers, similar to those used in peptide and oligonucleotide synthesis be, are for the oligosaccharide synthesis has been modified.
Tabelle 1: Linker und Spaltungsverfahren für die Festphasen-Oligosaccharid-Synthese Table 1: Linker and cleavage method for solid phase oligosaccharide synthesis
Silylether werden am häufigsten für die Monomer-Bindung an den Polymer-Träger unter dem Donator-gebundenen Paradigma verwendet. Linker wie Diisopropylphenylsilylether 1 sind gegenüber mild-sauren und stark basischen Reaktionsbedingungen stabil und haben sich als nützlich erwiesen, wenn Glycosyltrichloroacetimidate, Glycale, Glycosylfluoride und Glycosylsulfoxide verwendet werden. Die Freisetzung vom Polymer-Träger wird durch die Behandlung mit Fluorid-Quellen erreicht, welche das freie Oligosaccharid, welches an der Orginal-Bindungsstelle ungeschützt ist, liefert. Aufgrund der häufigen Verwendung von Silylether als temporäre Schutzgruppen bei der Oligosaccharid-Synthese, führt der Einbau eines Silyl-Linkers oft zu signifikanten Herausforderungen, wenn zwischen den restlichen Hydroxyl-Gruppen differenziert werden soll.silylether become the most common for the Monomer bond to the polymer support under the donor-bonded Used paradigm. Linkers such as diisopropylphenylsilyl ether 1 across from mildly acidic and strongly basic reaction conditions stable and have come in handy proved when glycosyl trichloroacetimidate, Glycale, Glycosylfluoride and glycosyl sulfoxides are used. The release from the polymer carrier is achieved by treatment with fluoride sources containing the free Oligosaccharide which is unprotected at the original binding site, supplies. Due to the frequent Use of Silyl Ether as Temporary Protecting Groups in Oligosaccharide Synthesis leads the Incorporation of a silyl linker often leads to significant challenges, when differentiated between the remaining hydroxyl groups should.
Eine Klasse an photolabilen Linkern ist entwickelt worden, um die Verwendung von Silylether als Linker zu umgehen und um die Verwendung von temporären Silyl-Schutzgruppen zu ermöglichen. U. Zehavi, A. Patchomik, J. Am. Chem. Soc., 95 (1973), 5673; R. Rodebaugh, B. Fraser-Reid, H. M. Geysen, Tetrahedron Lett. 38 (1997), 7653. Photolabile Linker, wie 2, beinhalten oft die Verwendung von o-Nitrobenzyl-Ethergruppen. Diese funktionelle Gruppe ist gegenüber einer Reihe von Bedingungen stabil, die Spaltung vom Polymerträger ist jedoch oft sehr langsam und die Ausbeuten variieren. Photolabile Linker bieten trotzdem einen anderen Grad an Orthogonalität, welcher nützlich ist, wenn eine Synthese entworfen wird.A Class of photolabile linkers has been developed to use to bypass the use of silyl ether as a linker and to the use of temporary silyl protecting groups enable. U. Zehavi, A. Patchomik, J. Am. Chem. Soc., 95 (1973), 5673; R. Rodebaugh, B. Fraser-Reid, H.M. Geysen, Tetrahedron Lett. 38 (1997), 7653. Photolabile linkers, such as 2, often involve the use of o-nitrobenzyl ether groups. This functional group is opposite to one Series of conditions stable, which is cleavage of polymer carrier however, often very slowly and the yields vary. caging Linkers still offer a different degree of orthogonality, which useful is when a synthesis is drafted.
Eine für die Oligosaccharid-Synthese einzigartige Linker-Strategie beinhaltet die Bindung des ersten Zuckers an den Polymerträger über ein Thioglycosid. Wie oben diskutiert ist, sind Thioglycoside gegenüber Säure mäßig stabil und unter basischen Bedingungen inert. Thioglycoside, wie 3, werden von dem Polymer-Träger durch den Zusatz von thiophilen Reagenzien, wie N-Bromsuccinimid oder Hg(O2CCF3)2 in Gegenwart eines Alkohols oder Wasser, abgespalten, um entweder acetale oder hemiacetale Produkte zu liefen. Die offensichtlichen Beschränkungen dieses Linkers sind die Inkompatibilität mit Thioglycosid-Donatoren und die beschränkte Stabilität gegenüber der Behandlung mit sauren Aktivatoren. Eine Mischung von Anomeren ist ebenfalls möglich und die Kontrolle des anomeren Verhältnisses ist schwierig, das der Spaltvorgang am reduzierenden Ende auftritt.A unique linker strategy for oligosaccharide synthesis involves attachment of the first sugar to the polymer support via a thioglycoside. As discussed above, thioglycosides are moderately stable to acid and inert under basic conditions. Thioglycosides, such as 3, are cleaved from the polymer support by the addition of thiophilic reagents such as N-bromosuccinimide or Hg (O 2 CCF 3 ) 2 in the presence of an alcohol or water to give either acetal or hemiacetal products. The obvious limitations of this linker are incompatibility with thioglycoside donors and limited stability over treatment with acid activators. A mixture of anomers is also possible and control of the anomeric ratio is difficult, as the cleavage process occurs at the reducing end.
Erst kürzlich sind Linker, ähnlich zu 4, die die Olefinmetathese als das Spaltverfahren ausnutzten, entwickelt worden. Olefine-Linker sind gegenüber sauren und basischen Reaktionsbedingungen stabil und die Doppelbindung fungiert als Ansatz für den endgültigen Spaltvorgang. Diese Option ist attraktiv, weil die Linkerfunktionalität unter den für gewöhnlich verwendeten Kopplungs- und Schutzeliminierungsbedingungen inert ist und der endgültige Spaltungsschritt mit zahlreichen Schutzgruppen kompatibel ist. Von Bedeutung ist, dass das Spaltprodukt ein Olefin enthält, welches zusätzliche funktionelle Gruppen-Manipulationen ermöglicht.First recently are linkers, similar to 4, which exploited olefin metathesis as the cleavage method, been developed. Olefin linkers are resistant to acidic and basic reaction conditions stable and the double bond acts as an approach to the final cleavage process. This option is attractive because the linker functionality is under the for usually used coupling and deprotection conditions inert is and the final one Cleavage step is compatible with numerous protecting groups. From Meaning is that the cleavage product contains an olefin, which additional functional group manipulations allows.
Analog zu der Lösungsphasen-Oligosaccharid-Synthese hat sich kein einziges Glycosylierungsverfahren oder keine Linkerstrategie unter der Vielzahl der verfügbaren Festphasen-Techniken ausgezeichnet. Die Reichhaltigkeit an Linkerstrategien bietet eine nützliche Flexibilität, wenn eine Synthese geplant wird. Es ist vorweggenommen, dass die Entwicklung von neuartigen Linker und Spaltungsstrategien die Synthese von zunehmend komplexen Kohlenhydraten mittels Festphasen-Verfahren ermöglicht.Analogous to the solution phase oligosaccharide synthesis does not have a single glycosylation or linker strategy among the variety of available Solid phase techniques awarded. The richness of linker strategies offers a useful Flexibility, when a synthesis is planned. It is anticipated that the Development of novel linkers and cleavage strategies the synthesis of increasingly complex carbohydrates using solid-phase methods allows.
Kopplungszykluscoupling cycle
Die von uns entwickelten Festphasen-Kopplungsbedingungen wurden beim Zusammenbau von Oligosacchariden in einer automatisierten Art und Weise angewendet. Viele Glycosylierungsreaktionen können bei Raumtemperatur durchgeführt werden und beinhalten Reagenzien, die vollständig löslich und gegenüber verlängerter Lagerung bei Raumtemperatur stabil sind. Wir verwendeten anfänglich Glycosyltrichloracetimidate- Donatoren als Monosaccharid-Baueinheit, da diese Einheiten bei Raumtemperatur gekoppelt werden können. Ester und Silyl-Schutzgruppen wurden als temporäre Maskierungsgruppen verwendet, das ihre Entfernung mit hoher Ausbeute und schnell erfolgt.The Solid phase coupling conditions developed by us were used in the Assembly of Oligosaccharides in an Automated Way and Way applied. Many glycosylation reactions can be included Room temperature performed Be and include reagents that are completely soluble and prolonged Storage at room temperature are stable. We initially used glycosyl trichloroacetimidate donors as a monosaccharide unit, because these units can be coupled at room temperature. ester and silyl protecting groups were used as temporary masking groups, their removal is done in high yield and fast.
Das von uns hergestellte Heptamannosid diente als die erste Testsequenz für den Kopplungszyklus. Da keine Überwachung durchgeführt wurde, musste eine vollständige Kopplung und Schutzeliminierung sichergestellt werden. In einem typischen Kopplungzyklus wurden fünf Äquivalente an Glycosyl-Donator und des Aktivators TMSOTf wurden dem Harz zugeführt. Nach einer Stunde wurde das Harz gespült, und der Kopplungsschritt wiederholt. Nach dem Spülen des Harzes und mehreren Waschschritten wurde Natriummethoxid in Methanol dem Harz hinzugefügt und für eine Stunde reagieren gelassen. Der nächste Kopplungszyklus begann nach einem weiteren Waschschritt. Im Anschluss an den Abschluss der Synthese wurde das Harz einer Cross-Metathese mit Ethylen unterzogen, um das fertige Oligosaccharid in Form eines n-Pentylglycosid zu entfernen. Der Erfolg der automatisierten Synthese wurde durch analytische HPLC, durch Vergleich der Produktmenge zu der Summe von Nebenprodukten (hauptsächlich Deletionssequenzen) bewertet.The heptamannoside prepared by us served as the first test sequence for the Coupling cycle. Because no monitoring carried out was, had to complete Coupling and protection elimination are ensured. In one typical coupling cycle were five equivalents of glycosyl donor and the activator TMSOTf were supplied to the resin. After an hour was the resin rinsed, and the coupling step is repeated. After rinsing the resin and several Washing steps, sodium methoxide in methanol was added to the resin and for one hour react. The next Coupling cycle started after another washing step. In connection At the conclusion of the synthesis, the resin became a cross-metathesis subjected to ethylene to form the finished oligosaccharide in the form of a to remove n-pentylglycoside. The success of automated synthesis was added by analytical HPLC by comparing the amount of product the sum of by-products (mainly deletion sequences) rated.
Einführung eines Capping-Schrittesintroduction a capping step
Deletionssequenzen, denen nur eine Zuckereinheit (n – 1) fehlt, sind am schwierigsten von dem gewünschten Produkt zu trennen und entstehen aus unvollständigen Kopplungsschritten, während jedes beliebigen Kopplungszyklus der Sequenz. Die Oligosaccharidketten, die während eines Zyklus nicht koppeln, können während den folgenden Verlängerungsschritten erfolgreich glycosyliert werden. Es kann deshalb ein schwerwiegendes Reinigungsproblem am Ende der Synthese existieren. Um die Verlängerung von fehlgeschlagenen Sequenzen zu vermeiden kann ein Capping-Schritt (d. h. ein Blockierungsschritt) in den Kopplungszyklus eingeführt werden. Nach jeder kompletten Kopplung kann eine hochreaktive Blockierungsgruppe verwendet werden, um alle freien Hydroxyl-Akzeptoren abzudecken. Zum Beispiel kann Benzyltrichloracetimidat als ein Capping-Reagens (mit TMSOTf aktiviert) verwendet werden, um Benzylether in Positionen, die nicht glycosyliert waren zu erhalten und um diese während der ganzen Synthese unreaktiv zu machen. Unter Verwendung dieses direkten Capping-Schritts, wird erwartet, dass die Reinigung des fertigen Oligosaccharid-Produktes stark vereinfacht ist, da das Vorhanden sein von (n – 1)-Deletionssequenzen minimiert sein wird.deletion sequences, where only one sugar unit (n - 1) is missing are the most difficult from the desired Separate product and arise from incomplete coupling steps, while any coupling cycle of the sequence. The oligosaccharide chains, the while can not couple a cycle during the following extension steps successfully glycosylated. It can therefore be a serious one Cleaning problem at the end of the synthesis exist. To the extension Failed sequences can avoid a capping step (i.e., a blocking step) are introduced into the coupling cycle. After each complete coupling can be a highly reactive blocking group used to cover all free hydroxyl acceptors. For example, benzyl trichloroacetimidate may be used as a capping reagent (activated with TMSOTf) can be used to position benzyl ethers in positions which were not glycosylated and around these during the to render the whole synthesis unreactive. Using this direct Capping step, it is expected that the cleaning of the finished Oligosaccharide product is greatly simplified since the presence its (n-1) deletion sequences will be minimized.
Automatisierte Festphasen-Synthese von OligosaccharidenAutomated solid-phase synthesis of oligosaccharides
Die Übertragung
von Informationen auf molekularer Ebene ist ein zentraler Prozess
im Leben, der in zellulären
System hauptsächlich
auf drei bedeutenden wiederholenden Biopolymeren beruht: Proteine,
Nukleinsäuren
und Kohlenhydrate (siehe
Ein bedeutendes Hindernis im schnell-waschsenden Gebiet der molekularen Glycobiologie ist das Fehlen von reinen, strukturell-definierten Kohlenhydraten und Glycokonjugaten. Diese Biomoleküle werden oft in der Natur in geringen Konzentrationen und in mikroheterogener Form gefunden, wodurch ihre Identifizierung und Isolierung äußerst kompliziert wird. Die Beschaffung von ausreichenden Mengen von definierten Oligosacchariden, die für detaillierte biophysikalische und biochemische Studien erforderlich sind, stützt sich deshalb auf effiziente synthetische Verfahren. Während bei der Oligosaccharid-Synthese große Fortschritte gemacht wurden, bleibt die Konstruktion von komplexen Kohlenhydraten zeitaufwendig und wird durch eine kleine Anzahl von spezialisierten Laboratorien durchgeführt. G. J. Bonns, Hrsg., Carbohydrate Chemistry (Blackie Publishers, London, 1998).One major barrier in the fast-washing field of molecular glycobiology is the lack of pure, structurally-defined carbohydrates and glycoconjugates. These biomolecules are often found in nature in low concentrations and in microheterogeneous form, which makes their identification and isolation extremely complicated. The procurement of sufficient quantities of defined oligosaccharides, which are required for detailed biophysical and biochemical studies, therefore relies on efficient synthetic procedures. While much progress has been made in oligosaccharide synthesis, the construction of complex carbohydrates remains time consuming and is performed by a small number of specialized laboratories. GJ Bonns, ed., Carbohydrate Chemistry (Blackie Pub Lishers, London, 1998).
Historisch gesehen war der Zugang zu strukturell-definierten komplexen Kohlenhydraten sehr aufwändig. Kürzliche Fortschritte in der Festphasen-Synthese haben die Konstruktion von komplexen Oligosacchariden weniger langwierig gemacht, es ist jedoch nach wie vor ein hohes Maß an technischem Fachwissen notwendig, um die gewünschten Strukturen zu erhalten. Wir beschreiben hier eine automatisierte chemische Synthese von mehreren Oligosacchariden auf einem Festphasen-Synthetisierer. Durch die Verwendung von Glycosylphosphat-Baueinheiten und einen neuartigen funktionalisiertem Harz wurde ein verzweigtes Dodecasaccharid synthetisiert. Das Ziel-Oligosaccharid wurde leicht nach dem Abspalten von dem Feststoffträger erhalten. Der Zugang zu komplexen Oligosacchariden wurde nun auch für Nicht-Experten, in einer Art und Weise möglich, und zwar in einer Weise wie die Konstruktion von Oligopeptiden und Oligonukleotiden.Historical seen was access to structurally-defined complex carbohydrates very expensive. recent Advances in solid-phase synthesis have led to the construction of complex oligosaccharides made less tedious, it is, however still a high level technical expertise needed to obtain the desired structures. Here we describe an automated chemical synthesis of several oligosaccharides on a solid phase synthesizer. By the use of glycosyl phosphate building blocks and a novel functionalized resin, a branched dodecasaccharide was synthesized. The target oligosaccharide was easily separated after cleavage Solid support receive. Access to complex oligosaccharides has now also for non-experts, in a way possible, in a manner such as the construction of oligopeptides and Oligonucleotides.
Letztendlich wird ein allgemeines, automatisiertes Verfahren für Oligosaccharidzusammenstellung das schnelle Herstellen von interessierenden Strukturen, sogar für einen Nicht-Spezialisten ermöglichen. Oligonukleotide (M. H. Caruthers, Science, 230, 281 (1985)) und Oligopeptide (E. Atherton, R. C. Sheppard, Solid phase peptide synthesis: a practical approach, (Oxford University Press, Oxford, 1989)) werden nun routinemäßig auf eine effiziente Art und Weise unter Verwendung von Festphasen-Strategien mittels automatisierten Synthetisierern hergestellt. Die Auswirkung eines automatisierten Synthetisierers auf das Gebiet der Glycobiologie können sich leicht vergegenwärtigt werden, wenn der signifikante Einfluss, welcher die Peptid- und Nukleotidapparate auf die Biochemie dieser Biopolymere hatten, betrachtet wird.At long last becomes a general, automated process for oligosaccharide composition fast production of interesting structures, even for one Non-specialists allow. Oligonucleotides (M.H. Caruthers, Science, 230, 281 (1985)) and Oligopeptides (E. Atherton, R.C. Sheppard, Solid phase peptide synthesis: a practical approach, (Oxford University Press, Oxford, 1989)) now routinely on an efficient way using solid phase strategies produced by automated synthesizers. The effect an automated synthesizer in the field of glycobiology can easily visualized when the significant influence which the peptide and Nucleotide devices on the biochemistry of these biopolymers had considered becomes.
Automatisierte Oligosaccharid-SynthetisiererAutomated Oligosaccharide Synthesizers
Wir haben den ersten automatisierten Festphasen-Oligosaccharid-Synthetisierer entwickelt. Das Festphasen-Paradigma eignet sich besonders gut für die Automatisierung von synthetischen Prozessen. Die sich wiederholende Natur der Glycosylierung und Schutzeliminierung kann leicht in einen Kopplungszyklus eingebaut werden. Ein Überschuss an Reagenzien wird verwendet um die Reaktionen zur Vervollständigung zu führen, während Harzwaschungen (durch die Verwendung von Lösungsmitteln) jede lösliche Verunreinigung entfernt. Es ist nur ein einziger Reinigungsschritt erforderlich, nachdem der Zucker vom Feststoffträger freigesetzt wurde.We have the first automated solid-phase oligosaccharide synthesizer developed. The solid phase paradigm is particularly well suited to automation of synthetic processes. The repetitive nature of glycosylation and protection elimination can be easily incorporated into a coupling cycle become. A surplus Reagents are used to complete the reactions respectively, while Resin washes (through the use of solvents) any soluble contaminants away. Only a single cleaning step is required after the sugar has been released from the solid carrier.
Unter Beachtung der Vorteile der Feststoffträger-Synthese, betrachteten wir mehrere Schlüsselfragen für die Entwicklung eines automatisierten Oligosaccharid-Synthetisierers: a) der Entwurf einer gesamten synthetischen Strategie, wobei entweder das reduzierende oder das nicht-reduzierende Ende der wachsenden Kohlenhydrat-Kette an den Träger gebunden ist (siehe Y. Ito, S. Manabe, Curr. Opin. Chem. Biol. 2, 701 (1998)); b) Auswahl eines Polymers und Linker, die gegenüber allen Reaktionsbedingungen während der Synthese inert sind, jedoch wenn gewünscht effizient gespalten werden; c) Schutzgruppen-Strategie, die mit der Komplexität des Ziel-Oligosaccharids übereinstimmt; d) stereospezifische und hohe Ausbeute liefernde Glycosylierungsreaktionen; und e) ein Instrument, das in der Lage ist, wiederholende, chemische Bearbeitungen bei verschiedenen Temperaturen durchzuführen.Under Considering the advantages of solid support synthesis, considered we have several key questions for development an automated oligosaccharide synthesizer: a) the design an overall synthetic strategy, where either the reducing or the non-reducing end of the growing carbohydrate chain to the carrier (See Y. Ito, S. Manabe, Curr. Opin. Chem. Biol. 701 (1998)); b) Selection of a polymer and linkers that are opposite to all Reaction conditions during the synthesis are inert, but are cleaved efficiently if desired; c) protecting group strategy consistent with the complexity of the target oligosaccharide; d) stereospecific and high yield glycosylation reactions; and e) an instrument capable of repeating, chemical Performing operations at different temperatures.
Weiters erfordert die Feuchtigkeitsempfindlichkeit der Glycosylierungsreaktion ein System, das kontinuierlich unter einer inerten Gasatmosphäre gehalten werden kann. Zusätzlich, da viele Glycosylierungsreaktionen niederere Temperaturen benötigen, kann ein Glas-Reaktionsgefäß, welches durch einen zweiten Hohlraum umgeben ist, der die Zirkulation eines Kühlmittels ermöglicht, verwendet werden. Die katalytische Verwendung von Aktivatoren, wie Trimethylsilyltrifluormethansulfonat erfordert die sehr genaue Messung und Zuführung dieser Reagenzien.Furthermore, requires the moisture sensitivity of the glycosylation reaction a system kept continuously under an inert gas atmosphere can be. In addition, since many glycosylation reactions require lower temperatures, can a glass reaction vessel, which surrounded by a second cavity that controls the circulation of a refrigerant allows be used. The catalytic use of activators, such as Trimethylsilyltrifluoromethanesulfonate requires very accurate measurement and feeder of these reagents.
Anstelle ein neues Gerät zu entwerfen, haben wir vorgezogen, eine existierenden Vorrichtung, die in der automatisierten Peptid-Synthese verwendet wird, zu überarbeiten. Der Peptid-Synthetisierer Modell 433A, welcher von Applied Biosystems Inc. erhältlich ist, wurde für unsere Zwecke modifiziert. Mehrere Modifikationen waren notwendig, bevor der kommerziell erhältliche Peptid-Synthetisierer für die Kohlenhydrat-Synthese verwendet werden konnte. Die Vorrichtung wurde mit mehreren Reagensflaschen ausgestattet, einige für das Waschen und andere für die Glycosylierungs- und Schutzeliminierungsreaktionen. Kleine Patronen, die die Donatorspezies enthalten, können manuell vor der Synthese in den Synthetisierer geladen werden. Ein Zyklus wurde programmiert, um alle Schritte ohne jegliche Bedienereingriffe durchzuführen. Die Vorrichtung kontrollierte die Zuführung aller Reagenzien und Donatorspezies zu dem Reaktionsgefäß und das Mischen des Gefäßinhaltes.Instead of a new device to design, we preferred an existing device, which is used in automated peptide synthesis to revise. The peptide synthesizer Model 433A, available from Applied Biosystems Inc. available is, was for modified our purposes. Several modifications were necessary before the commercially available Peptide synthesizer for the carbohydrate synthesis could be used. The device was equipped with several reagent bottles, some for washing and others for the glycosylation and protection elimination reactions. Small cartridges, which contain the donor species can be manually synthesized loaded into the synthesizer. One cycle has been programmed to perform all steps without any operator intervention. The Device controlled the delivery of all reagents and Donator species to the reaction vessel and the mixing of the vessel contents.
Bezugnehmend
auf
Die
Donatorgefäße
Das
Lösungsübertragungssystem
Der
Computer
Die
Temperatursteuereinheit
Bezugnehmend
auf
Die
verschiedenen Lösungen
werden in den Hohlraum
Erläuterungexplanation
Die nun allgemein beschriebene Erfindung, wird durch die Bezugnahme auf die folgenden Beispiele besser verständlich, welche lediglich für Illustrationszwecke bestimmter Aspekte und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthalten sind, und nicht beabsichtigt sind, die Erfindung zu beschränken.The now generally described invention is by reference to the following examples better understandable, which for illustrative purposes only certain aspects and embodiments of the present invention, and not intended are to limit the invention.
Beispiel 1example 1
Automatisierte Festphasen-Oligosaccharid-Synthese – Allgemeine experimentelle MethodenAutomated Solid Phase Oligosaccharide Synthesis - General experimental methods
Allgemeine VerfahrenGeneral procedure
Alle verwendeten Chemikalien waren analysenrein und wurden, außer wo angegeben, wie geliefert verwendet. Für Waschzyklen verwendetes Dichlormethan (CH2Cl2) wurde von Mallinekrodt (HPLC Qualität) gekauft und ohne weitere Reinigung verwendet. Das für die Reagensherstellung verwendete Dichlormethan (CH2Cl2) wurde von J. T. Baker (CycletainerTM) gekauft und vor der Verwendung durch eine neutrale Aluminiumoxid-Säule hindurchgeleitet. Tetrahydrofuran (THF) wurde von J. T. Baker (CycletainerTM) gekauft und vor der Verwendung durch eine neutrale Aluminiumoxid-Säule hindurchgeleitet. Pyridin wurde vor der Verwendung über Calciumhydrid rückflussgekocht und destilliert. Trimethylsilyltrifluormethansulfonat (TMSOTf) wurde von Acros Chemicals gekauft. Natriummethoxid (25 Gew.-/Vol.-% in MeOH), Eisessig (AcOH) und Hyrazinacetat (98%) wurden von Aldrich Chemicals gekauft. Analytische Dünnschichtchromatographie wurde auf E. Merck Silicagel 60 F254 Platten (0,25 mm) durchgeführt. Verbindungen wurden durch Eintauchen der Platten in eine Cersulfat-Ammoniummolybdat-Lösung gefolgt durch Erwärmen, sichtbar gemacht. Flüssigkeitssäulenchromatographie wurde unter Verwendung eines Zwangflusses des angegebenen Lösungmittels an einem Silicycle 230–400 mesh (60 Å Porendurchmesser) Silicagel durchgeführt. H NMR Spektra wurden mit einem Varian VXR-500 Spektrometer (500 MHz) erhalten und sind in Teilen pro Million (parts per million ppm) in Bezug auf CHCl3 (7,27 ppm) angegeben. Kopplungskonstanten (J) sind in Hertz angegeben. C NMR Spektra wurden mit einem Varian VXR-500 Spektrometer (125 MHz) erhalten und sind in Bezug auf CDCl3 (77,23 ppm) als interne Referenz angegeben. Polymer-gebundene Verbindungen wurden durch HR-MAS-NMR unter Verwendung der folgenden Bedingungen analysiert: Alle Spektra wurden auf einem Bruker DRX-600 Spektrometer, betrieben bei 600 MHz (H), der mit einer 4 mm Bruker CCA HR-MAS Sonde ausgestattet ist, analysiert. Proben (10 mg bei 0,45–0,55 mmol g–1) wurden in einen keramischen, Rotor geladen, in 30–100 LCDCL3 suspendiert und beim magischen Winkel bei 3,0 KHz rotiert. 1D-NMR Analyse wurde unter Verwendung eines 1D Spinechos durchgefürt: 32 Scans, 2 s Relaxationszeit, 3 Minuten Gesamtexperimentationszeit. TOCSY Daten wurden erhalten unter Verwendung von: mlevtp Pulssequenz, 80 Millisekunden Mischzeit, 1 Sekunde Relaxationsverzögerung, 16 Scans pro freiem Induktionsabfall (FID), 400 FIDs, 2048 Punkte pro FID, 2,2 Stunden Gesamtexperimentationszeit HMQC Experimente wurde durchgeführt unter Verwendung von: invbtp Pulssequenz (HMQC mit BIRD Sequenz), 1,3 Sekunden Relaxationsverzögerung, 96 Scans pro FID, 256 FIDs, 2048 Punkte pro FID, 13,5 Stunden Gesamtexperimentationszeit. MALDI-TOF Massenspektroskopie wurde auf einem PE Biosystems Voyager System 102 wie folgt durchgeführt: Al 1 Aliquot der Matrixlösung [10 mg/ml 2,5-Dihydroxybenzoesäure (DHB) in THF] wurde auf den Probenhalter punktweise aufgetragen und trocken gelassen. Zusatz von ein 11 Aliquot der Oligosaccharid-Lösung (5 mg/ml EtOAc) wurde auf die Matrix gleichzeitig punktweise aufgetragen, getrocknet, und im positiven Ion-Modus analysiert. HPLC Analyse wurde auf einem Waters Model 600E Multisolvent Ausgabesystem unter Verwendung von analytischen (Nova-Pak®, 60 Å, 4 m, 3,6 × 150 mm) und präparativen (Nova-Pak®, 60 Å, 6 m, 7,8 × 300 mm) Silica-Säulen durchgeführt.All chemicals used were reagent grade and were used as supplied except where indicated. Dichloromethane (CH 2 Cl 2 ) used for wash cycles was purchased from Mallinekrodt (HPLC grade) and used without further purification. The dichloromethane (CH 2 Cl 2 ) used for the reagent preparation was purchased from JT Baker (Cycletainer ™ ) and passed through a neutral alumina column prior to use. Tetrahydrofuran (THF) was purchased from JT Baker (Cycletainer ™ ) and passed through a neutral alumina column prior to use. Pyridine was refluxed over calcium hydride and distilled before use. Trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate (TMSOTf) was purchased from Acros Chemicals. Sodium methoxide (25% w / v in MeOH), glacial acetic acid (AcOH) and hyracine acetate (98%) were purchased from Aldrich Chemicals. Analytical thin layer chromatography was performed on E. Merck silica gel 60 F 254 plates (0.25 mm). Compounds were visualized by immersing the plates in a cerium sulfate-ammonium molybdate solution followed by heating. Liquid column chromatography was performed using forced flow of the indicated solvent on a Silicycle 230-400 mesh (60Å pore diameter) silica gel. H NMR spectra were obtained on a Varian VXR-500 (500 MHz) spectrometer and are reported in parts per million ppm with respect to CHCl 3 (7.27 ppm). Coupling constants (J) are given in Hertz. C NMR spectra were with obtained from a Varian VXR-500 spectrometer (125 MHz) and are reported in terms of CDCl 3 (77.23 ppm) as an internal reference. Polymer-bound compounds were analyzed by HR-MAS NMR using the following conditions: All spectra were run on a Bruker DRX-600 spectrometer operating at 600 MHz (H) equipped with a 4 mm Bruker CCA HR-MAS probe , analyzed. Samples (10 mg at 0.45-0.55 mmol g -1 ) were loaded into a ceramic rotor, suspended in 30-100 LCDCL 3 and rotated at the magic angle at 3.0 KHz. 1D NMR analysis was performed using a 1D spin echo: 32 scans, 2 s relaxation time, 3 minutes total experiment time. TOCSY data were obtained using: mlevtp pulse sequence, 80 milliseconds mixing time, 1 second relaxation delay, 16 scans per free induction decay (FID), 400 FIDs, 2048 points per FID, 2.2 hours total experiment time HMQC experiments were performed using: invbtp Pulse sequence (HMQC with BIRD sequence), 1.3 second relaxation delay, 96 scans per FID, 256 FIDs, 2048 points per FID, 13.5 hours total experiment time. MALDI-TOF mass spectrometry was performed on a PE Biosystems Voyager System 102 as follows: Al 1 aliquot of the matrix solution [10 mg / mL 2,5-dihydroxybenzoic acid (DHB) in THF] was spotted onto the sample holder and allowed to dry. Addition of an aliquot of the oligosaccharide solution (5 mg / ml EtOAc) was simultaneously spotted onto the matrix, dried, and analyzed in positive ion mode. HPLC analysis was performed on a Waters Model 600E multisolvent dispensing system using analytical (Nova- Pak® , 60 Å, 4 m, 3.6 x 150 mm) and preparative (Nova- Pak® , 60 Å, 6 m, 7.8 × 300 mm) silica columns.
Allgemeine Methode A. Automatisierte Synthes von -(1→2)-Mannosiden:General Method A. Automated Synthes of - (1 → 2) -mannosides:
Octenediol funktionalisiertes Harz 1 (25 mol, 83 mg, 0,30 mmol/g Beladung) wurde in ein Reaktionsgefäß geladen und in den Oligosynthetisierer eingefügt. Das Harz wurde unter Verwendung des Donators 2 (10 Äquiv., 0,25 mmol, 160 mg), welcher in CH2CL2 (4 ml) und TMSOTF (0,5 Äquiv, 1 ml, 0,0125 M TMSOTf in CH2Cl2) zugeführt wurde, glycosyliert. Das Mischen der Suspension wurde durchgeführt (10 s Vertex, 50 s Rest) für 30 Minuten. Das Harz wurde dann mit CH2Cl2 (6 × 4 ml jedes) gewaschen und ein zweites Mal glycosyliert. Nach Abschuß der zweiten Glycosylierung wurde das Harz mit CH2Cl2 (6 × 4 ml jedes) und mit 1:9 MeOH:CH2Cl2 (4 × 4 ml, jedes) gewaschen. Die Schutzeliminierung des Acetylesters wurde durch Behandeln des glycosylierten Harzes mit Natriummethoxid (10 Äquiv., 0,5 ml, 0,5 M NaOMe in MeOH) in CH2Cl2 (5 ml) für 30 Minuten durchgeführt. Das Harz wurde dann mit 1:9 MeOH:CH2Cl2 (1 × 4 ml) gewaschen und ein zweites Mal den Schutzeliminierungsbedingungen für 30 Minuten ausgesetzt. Entfernung aller löslichen Verunreinigungen wurde durch Waschen des Harzes mit 1:9 MeOH:CH2Cl2 (4 × 4 ml, jedes), 0,2 M AcOH in THF (4 × 4 ml jedes), THF (4 × 4 ml jedes), und CH2Cl2 (6 × 4 ml jedes) erreicht. Das schutzeliminierte Polymer-gebundene C2-OH-Mannosid wurde dann durch Wiederholen des obigen Glycosylierungs/Schutzeliminierungsprotokols verlängert. Das terminale Glycosid wurde nicht schutzeliminiert, dadurch wurde die NMR Analyse des gespaltenen Produkts vereinfacht.Octene diol functionalized resin 1 (25 mol, 83 mg, 0.30 mmol / g loading) was charged to a reaction vessel and inserted into the oligosynthesizer. The resin was purified using donor 2 (10 equiv, 0.25 mmol, 160 mg), which was dissolved in CH 2 CL 2 (4 mL) and TMSOTF (0.5 equiv, 1 mL, 0.0125 M TMSOTf in CH 2 Cl 2 ) was added, glycosylated. The mixing of the suspension was carried out (10 sec vertex, 50 sec rest) for 30 minutes. The resin was then washed with CH 2 Cl 2 (6 x 4 ml each) and glycosylated a second time. After the second glycosylation was stopped, the resin was washed with CH 2 Cl 2 (6 x 4 mL each) and with 1: 9 MeOH: CH 2 Cl 2 (4 x 4 mL, each). The deprotection of the acetyl ester was carried out by treating the glycosylated resin with sodium methoxide (10 equiv, 0.5 ml, 0.5 M NaOMe in MeOH) in CH 2 Cl 2 (5 ml) for 30 minutes. The resin was then washed with 1: 9 MeOH: CH 2 Cl 2 (1 x 4 mL) and exposed a second time to the deprotection conditions for 30 minutes. Removal of all soluble impurities was accomplished by washing the resin with 1: 9 MeOH: CH 2 Cl 2 (4 x 4 mL, each), 0.2 M AcOH in THF (4 x 4 mL each), THF (4 x 4 mL each ), and CH 2 Cl 2 (6 x 4 ml each). The deprotected polymer-bound C2-OH mannoside was then extended by repeating the above glycosylation / deprotection protocol. The terminal glycoside was not deprotected, thereby simplifying NMR analysis of the cleaved product.
Allgemeine Methode B. Oligosaccharid-Spaltung von dem Polymer-TrägerGeneral Method B. Oligosaccharide cleavage from the polymer carrier
Das glycosylierte Harz (25 mol) wurde im Vakuum über Phosphorpentoxid für 12 Stunden getrocknet und in eine 10 ml Flasche überführt. Die Flasche wurde mit Ethylen gespült und Grubbs Katalysator (Bis(tricyclohexylphosphin)benzylidin-Ruthenium(IV)dichlorid, 4,1 mg, 0,005 mmol, 20 Mol%) wurde hinzugefügt. Die Reaktionsmischung wurde mit CH2Cl2 (3 ml) verdünnt und unter etwa 1 Bar (1 atm) Ethylen für 36 Stunden gerührt. Triethylamine (111 ml, 0,80 mmol, 160 Äquiv.) und Trishydroxymethylphosphin (50 mg, 0,40 mmol, 80 Äquiv.) wurden hinzugefügt und die resultierende Lösung wurde bei Raumtemperatur 1 Stunde gerührt. H. D. Maynard, R. H. Grubbs Tetrahedron Lett. 40, 4137 (1999). Die hellgelbe Reaktionsmischung wurde mit CH2Cl2 (25 ml) verdünnt und mit Wasser (3 × 25 ml), gesättigter wässriger NaHCO3 (3 × 25 ml) und Salzlösung (3 × 25 ml) gewaschen. Die wässrige Phase wurde mit CH2Cl2 (25 ml) extrahiert und die kombinierten organischen Phasen wurden über Na2SO4 getrocknet, filtriert und konzentriert. Die resultierenden Oligosaccharide wurden entweder durch Flash-Säulenchromatographie an Silicagel oder Hochdruckflüssigkeitschromatographie (HPLC) gereinigt.The glycosylated resin (25 mol) was dried in vacuo over phosphorus pentoxide for 12 hours and transferred to a 10 ml bottle. The bottle was purged with ethylene and Grubbs catalyst (bis (tricyclohexylphosphine) benzylidine-ruthenium (IV) dichloride, 4.1 mg, 0.005 mmol, 20 mol%) was added. The reaction mixture was diluted with CH 2 Cl 2 (3 mL) and stirred under about 1 bar (1 atm) of ethylene for 36 hours. Triethylamine (111 ml, 0.80 mmol, 160 equiv.) And trishydroxymethylphosphine (50 mg, 0.40 mmol, 80 equiv.) Were added and the resulting solution was stirred at room temperature for 1 hour. HD Maynard, RH Grubbs Tetrahedron Lett. 40, 4137 (1999). The pale yellow reaction mixture was diluted with CH 2 Cl 2 (25 mL) and washed with water (3 x 25 mL), saturated aqueous NaHCO 3 (3 x 25 mL), and brine (3 x 25 mL). The aqueous phase was extracted with CH 2 Cl 2 (25 mL) and the combined organic phases were dried over Na 2 SO 4 , filtered and concentrated. The resulting oligosaccharides were purified by either flash column chromatography on silica gel or high performance liquid chromatography (HPLC).
Pentamannosid 3.Pentamannoside 3.
Hergestellt durch Ausführen der allgemeinen Prozedur A. Das H-NMR Spekturm des Pentamers 3 war in jeder Hinsicht mit einer authentischen Probe, die frührer synthetisiert wurde, identisch. R. B. Andrade, O. J. Plante, L. G. Melean, P. H. Seeberger, Org. Lett 1, 1811 (1999). HR-MAS Spektra des Harz-gebundenen Pentamers wurde unter Verwendung der HMQC und TOCSY Verfahren aufgenommen und sind unten eingefügt. All fünf charakteristischen anomeren Protonresonanzen wurden im HR-MAS TOCSY Spektrum (4,8–5,5 ppm) beobachtet, einschließlich von zwei anomeren Protonen, die sich im HMQC Spektrum überdecken.Produced by running of general procedure A. The H-NMR spectrum of pentamer 3 was in in every way with an authentic sample that synthesizes in the first place became identical. R.B. Andrade, O.J. Plante, L.G. Melean, P. H. Seeberger, Org. Lett. 1, 1811 (1999). HR-MAS Spektra of resin-bound Pentamers was recorded using the HMQC and TOCSY methods and are inserted below. Alles five characteristic anomeric proton resonances were observed in the HR-MAS TOCSY spectrum (4.8-5.5 ppm), including of two anomeric protons that overlap in the HMQC spectrum.
Heptamannosid 4.Heptamannoside 4.
Hergestellt durch Ausführen der allgemeinen Prozedur A. Die Spektraldaten des Heptamers 4 waren in jeder Hinsicht mit einer authentischen Probe, die führer synthetisiert wurde, identisch. R. B. Andrade, O. J. Plante, L. G. Melcan, P. H. Seeberger, Org. Lett 1, 1811 (1999). Ein H-NMR des durch präparative HPLC Reinigung erhaltenen reinen 4 der Heptamannosid-Synthese ist unten eingefügt.Produced by running general procedure A. The spectral data of heptamer 4 were in in every way with an authentic sample synthesized by the leader became identical. R.B. Andrade, O.J. Plante, L.G. Melcan, P. H. Seeberger, Org. Lett. 1, 1811 (1999). An H-NMR of by preparative HPLC purified pure 4 of heptamannoside synthesis is inserted below.
Analytisches HPLC Chromatogramm der Heptamannosid 4-Synthese, anschließend an die Harzspaltung. Fließrate = 1 ml/min, 20→30% EtOAc/Hexane (20 Minuten): 7,8 Minuten Heptamannosid 4, 6,2 Minuten = Hexamer, 5,4 Minuten = Pentamer.analytical HPLC chromatogram of heptamannoside 4 synthesis, followed by the resin splitting. flow rate = 1 ml / min, 20 → 30% EtOAc / hexanes (20 minutes): 7.8 minutes heptamannoside 4, 6.2 minutes logo CNRS logo INIST Hexamer, 5.4 minutes = pentamer.
Decamannosid 5Decamannoside 5
Hergestellt durch Ausführen der allgemeinen Prozedur A. Das Decamer wurde durch präparative HPLC gereinigt und durch H-NMR und MALDI-TOF charakterisiert. Charakteristische anomere Resonanzen im 1H-NMR Spektrum (4,9–5,4 ppm) bestätigten die Dekamer-Struktur. Eine einzige Acetat Resonanz (2,1 ppm) und n-Pentenyl Resonanz, zusammen mit massenspektrometrischen Daten (berechnet M+ + Na (4473,6) fand MALDI-TOF (DHB, THF) (M+ + Na (4474,0)) identifizieren das Dekamer 5 eindeutig.Prepared by carrying out general procedure A. The decamer was purified by preparative HPLC and characterized by H-NMR and MALDI-TOF. Characteristic anomeric resonances in the 1 H-NMR spectrum (4.9-5.4 ppm) confirmed the decamer structure. A single acetate resonance (2.1 ppm) and n-pentenyl resonance, along with mass spectrometric data (calculated M + + Na (4473.6) found MALDI-TOF (DHB, THF) (M + + Na (4474.0) ) uniquely identify the decamer 5.
Analytisches HPLC Chromatogramm der Decamannosid 5-Synthese, anschließend an die Harzspaltung. Fließrate = 1 ml/min, 20→25% EtOAc/Hexane (20 Minuten): 5,7 Minuten = Decamannosid 5, 5,0 Minuten = Nonamer, 4,4 Minuten = Octamer.analytical HPLC chromatogram of decamannoside 5 synthesis, followed by the resin splitting. flow rate = 1 ml / min, 20 → 25% EtOAc / hexanes (20 minutes): 5.7 minutes = decamannoside 5, 5.0 minutes Nonamer, 4.4 minutes = Octamer.
Allgemeine Methode C. Automatisierte Synthese von Phytoalexin-Induktor – Glucan-Oligosaccharide:General Method C. Automated Synthesis of Phytoalexin Inducers - Glucan Oligosaccharides:
Octendiol funktionalisiertes Harz 1 (25 mol, 83 mg, 0,30 mmol/g Beladung) wurde in ein Reaktionsgefäß geladen, das mit einem Kühlmantel ausgestattet war, und in einen modifizierten ABI-433A Peptidsynthetisierer eingesetzt. Das Harz wurde unter Verwendung des Donator 8 oder 9 (5 Äquiv., 0,125 mmol, 90 mg bzw. 146 mg), welcher in CH2CL2 (4 ml) unt TMSOTF (5 Äquiv, 1 ml, 0,0125 M TMSOTf in CH2Cl2) bei –15°C zugeführt wurde, glycosyliert. Das Mischen der Suspension wurde durchgeführt (10 s Vertex, 50 s Rest) für 15 Minuten. Das Harz wurde dann mit CH2Cl2 (6 × 4 ml jedes) gewaschen und ein zweites Mal glycosyliert. Nach Abschuß der zweiten Glycosylierung wurde das Harz mit 1:9 MeOH:CH2Cl2 (4 × 4 ml, jedes), THF (4 × 4 ml) und Pyridn:Essigsäure (3:2, 3 × 4 ml) gewaschen und auf 15°C erwärmt. Die Schutzeliminierung des Levulinoylesters wurde durch Behandeln des glycosylierten Harzes mit Hydrazinacetat (40 Äquiv., 4 ml, 0,25 M N2H4-HOAc in Pyridin:Essigsäure 3:2) für 15 Minuten durchgeführt. Das Harz wurde ein zweites Mal den Schutzeliminierungsbedingungen für 15 Minuten ausgesetzt. Entfernung aller löslichen Verunreinigungen wurde durch Waschen des Harzes mit Pyridin:Essigsäure (3:2, 3 × 4 ml), 0,2 M AcOH in THF (4 × 4 ml jedes), THF (4 × 4 ml jedes), und CH2Cl2 (6 × 4 ml jedes) erreicht. Das schutzeliminierte Polymer-gebundene C6-OH-Glucosid wurde dann durch Wiederholen des obigen Glycosylierungs/Schutzeliminierungsprotokols und Verwendung von abwechselnden Dontoren 8 und 9, verlängert. Das terminale Glycosid wurde nicht schutzeliminiert, dadurch wurde die NMR Analyse der durch Verwendung der Prozedur B freigesetzten Produkte vereinfacht.Octene diol-functionalized resin 1 (25 mol, 83 mg, 0.30 mmol / g loading) was loaded into a reaction vessel equipped with a cooling jacket and inserted into a modified ABI-433A peptide synthesizer. The resin was purified using donor 8 or 9 (5 equiv., 0.125 mmol, 90 mg, and 146 mg, respectively) dissolved in CH 2 CL 2 (4 mL) and TMSOTF (5 equiv, 1 mL, 0.0125 M TMSOTf in CH 2 Cl 2 ) at -15 ° C, glycosylated. Mixing of the suspension was carried out (10 sec vertex, 50 sec rest) for 15 minutes. The resin was then washed with CH 2 Cl 2 (6 x 4 ml each) and glycosylated a second time. After the second glycosylation was stopped, the resin was washed with 1: 9 MeOH: CH 2 Cl 2 (4 x 4 mL, each), THF (4 x 4 mL) and pyridine: acetic acid (3: 2, 3 x 4 mL) and heated to 15 ° C. The deprotection of the levulinoyl ester was carried out by treating the glycosylated resin with hydrazine acetate (40 equiv, 4 ml, 0.25 MN 2 H 4 -HOAc in pyridine: acetic acid 3: 2) for 15 minutes. The resin was exposed a second time to the deprotection conditions for 15 minutes. Removal of all soluble impurities was accomplished by washing the resin with pyridine: acetic acid (3: 2, 3 x 4 mL), 0.2 M AcOH in THF (4 x 4 mL each), THF (4 x 4 mL each), and CH 2 Cl 2 (6 x 4 ml each). The deprotected polymer-bound C6-OH glucoside was then extended by repeating the above glycosylation / deprotection protocols and using alternating donors 8 and 9. The terminal glycoside was not deprotected, thereby simplifying the NMR analysis of the products released by use of Procedure B.
Phytoalexin-Induktor Hexasaccharid 10Phytoalexin-Inducer Hexasaccharide 10
Hergestellt durch Ausführen der allgemeinen Methode C. Das Hexamer wurde durch präparative HPLC gereinigt und durch 1H-NMR und MALDI-TOF charakterisiert. Die charakteristischem t-Butyl (1,2 ppm), n-Pentenyl (5,7 ppm) und Levulinoyl (2,2, 2,5, 2,7) Resonanzen zusammen mit massenspektrometrischen Daten (berechnet M+ + Na (2776,8) gefunden MALDI-TOF (DHB, THF) M+ + Na (2778,0)) identifizieren das Hexamer 10 eindeutig.Prepared by carrying out General Method C. The hexamer was purified by preparative HPLC and characterized by 1 H-NMR and MALDI-TOF. The characteristic t-butyl (1.2 ppm), n-pentenyl (5.7 ppm) and levulinoyl (2,2, 2,5, 2,7) resonances together with mass spectrometric data (calculated M + + Na (2776, 8) found MALDI-TOF (DHB, THF) M + + Na (2778.0)) clearly identify the hexamer 10.
Analytisches HPLC Chromatogramm der PE Hexasaccharid 10-Synthese, anschließend and die Harzspaltung. Fließrate = 1 ml/min, 17% EtOAc/Hexane: 4,75 Minuten Hexamer.analytical HPLC chromatogram of the PE hexasaccharide 10 synthesis, subsequently and the resin splitting. flow rate = 1 ml / min, 17% EtOAc / hexanes: 4.75 minutes hexamer.
Phytoalexin-Induktor Dodecasaccharid 7Phytoalexin Inductor Dodecasaccharide 7
Hergestellt durch Ausführen der allgemeinen Methode C. Das Dodecamer wurde durch präparative HPLC gereinigt und durch 1H-NMR, 13C-NMR und MALDI-TOF charakterisiert. Die charakteristischem t-Butyl (1,2 ppm), n-Pentenyl (5,7 ppm) und Levulinoyl (2,2, 2,5, 2,7) Resonanzen zusammen mit massenspektrometrischen Daten (berechnet M+ + Na (5345,5) gefunden MALDI-TOF (DHB, THF) M+ + Na (5346,2)) identifizierten das Dodecamer 7 eindeutig.Prepared by carrying out General Method C. The dodecamer was purified by preparative HPLC and characterized by 1 H-NMR, 13 C-NMR and MALDI-TOF. The characteristic t-butyl (1.2 ppm), n-pentenyl (5.7 ppm) and levulinoyl (2,2, 2,5, 2,7) resonances together with mass spectrometric data (calculated M + + Na (5345, 5) found MALDI-TOF (DHB, THF) M + + Na (5346.2)) unambiguously identified dodecamer 7.
Analytisches HPLC Chromatogramm der PE Dodecasaccharid 7-Synthese, anschließend and die Harzspaltung. Fließrate = 1 ml/min, 20→25% EtOAc/Hexane: 6,7 Minuten Dodecamer.analytical HPLC chromatogram of PE dodecasaccharide 7 synthesis, subsequently and the resin splitting. flow rate = 1 ml / min, 20 → 25% EtOAc / hexanes: 6.7 minutes dodecamer.
Beispiel 2Example 2
Unter Verwendung des modifizierten Peptid-Synthetisierers, wurde eine systematische Untersuchung der Variablen, die in die automatisierte Festphasen-Oligosaccharid-Synthese eingebunden sind, unternommen. Wir wählten die „Akzeptor-gebundene” Strategie für die Festphase-Oligosaccharid-Synthese aus. B. Merrifield, J. Am. Chem. Soc. 85, 2149 (1963). Bei diesem Verfahren wird das reaktive Glycosylierungsmittel in Lösung zugeführt, während die nukleophile Akzepor-Hydroxyl-Gruppe auf dem Feststoffträger ausgesetzt ist. Die produktiven Kopplungsvorgänge resultieren in Träger-gebundenen Oligosacchariden, die einfach durch Waschen der löslichen Nebenprodukte durch einen Filter gereinigt werden. Entfernung einer temporären Schutzgruppe auf der neu-gebildeten Saccharid-Einheit legte eine andere Hydroxyl-Gruppe frei, wodurch der Kopplungszyklus fortgesetzt werden konnte. Die Synthese von biologisch-wichtigen Mannosiden war der Mittelpunkt einer bedeutenden Forschung; deshalb wurden diese Moleküle (Schema 1, 3–5) ausgewählt, um einen effizienten automatisierten Zyklus zu etablieren. Trichloracetimidat-Donator 2 wurde als die Donator-Baueinheit ausgewählt, da er in einem Multigramm-Maßstab hergestellt und bei Raumtemperatur aktiviert werden kann. Siehe J. Rademann, R. R. Schmidt, J. Org. Chem. 62, 3989 (1997) und Literaturstellen darin. Die Aktivierung von 2 wurde unter sauren Bedingungen unter Verwendung der Lewis Säure Trimethylsilyltrifluormethansulfonat (TMSOTf) durchgeführt. Entfernung der Acetylester-Schutzgruppe wurde unter basischen Bedingungen mit Natriummethoxid erreicht. Schema 1: Automatisierte Oligosaccharid-Synthese unter Verwendung von Trichloracetimidaten
- Glycosylierungsbedingungen: 25 μmol Maßstab; 25 μmol Harz (83 mg, 0,30 mmol/g Beladung); 10 Äquiv. Donator 2 (160 mg); 0,5 Äquiv. TMSOTf (1 ml, 0,0125 M TMSOTf in CH2Cl2) zweimal für jeweils 30 Minuten wiederholt.
- Schutz-eliminierungsbedingungen: 25 μmol Maßstab; 10 Äquiv. NaOMe (0,5 ml, 0,5 M NaOMe in MeOH) in 5 ml CH2Cl2, zweimal für jeweils 30 Minuten wiederholt.
- Glycosylation conditions: 25 μmol scale; 25 μmol resin (83 mg, 0.30 mmol / g loading); 10 equiv. Donor 2 (160 mg); 0.5 equiv. Repeat TMSOTf (1 mL, 0.0125 M TMSOTf in CH 2 Cl 2 ) twice for 30 minutes each.
- Protection elimination conditions: 25 μmol scale; 10 equiv. NaOMe (0.5 mL, 0.5 M NaOMe in MeOH) in 5 mL CH 2 Cl 2 , repeated twice for 30 minutes each.
Um
die Verwendung von sauren und basischen Reaktionsbedingungen in
dem Kopplungzyklus zu ermöglichen,
wurden ein Polymerträger
und Linker auf Kompatibilität
untersucht. R. B. Andrade, O. J. Plante, L. G. Melean, P. H. Seeberger,
Org. Lett 1, 1811 (1999). Eine Vielzahl von kommerziell erhältlichen
Polymer-Trägern
wurde untersucht. Merrifield's
Harz (1% vernetztes Polystyrol) und Polystyrol-basierende Agarose
zeigten während
des gesamten Kopplungszyklus exzellente Eigenschaften. Unsere Vorarbeit
zeigte, dass der olefinische Linker 1 gegenüber den Kopplungszyklus-Bedingungen
stabil war, während
er leicht vom Feststoffträger am
Ende der Synthese durch die Olefin-Cross-Metathese abgespaltete. Durch Variieren
der Konzentration und Mengen der Reagenzien sowie der Reaktionszeiten
kamen wir zu dem in Tabelle 2 gezeigten Zyklus. Durch Anwenden der
Bedingungen in Tabelle 2 mit Octendiol funktionalisiertem 1% vernetztem
Polystyrol wurde die Synthese des Pentamannosids 3 in vierzehn Stunden
durchgeführt
(Schema 1). Tabelle 2: Der mit Trichloracetimidat-Donatoren
verwendete Zyklus (25 mol Maßstab)
Die
Fähigkeit
das Harz-gebundene Oligosaccharid zu analysieren ist für die erfolgreiche
Entwicklung einer Festphasen-Synthese wesentlich. B. Yan, Acc. Chem.
Res. 31, 621 (1998). Die zweidimensionale kernmagnetische Resonanz-Analyse
des Harz-gebundenen Pentamers 6 wurde durch hoch-auflösende Magic-Angle-Spinning(HR-MAS-NMR)-Techniken
durchgeführt
(siehe
Beispiel 3Example 3
Angesichts
des Erfolges mit der automatisierten – Mannosid-Konstruktion, wurde
der vollkommen-geschützte
Phytoalexin-Induktor(PE)-Glucan 7 als eine komplexere Zielstruktur
ausgewählt
(siehe
Für die Synthese der verzweigten, (1→3)/(1→6) PE Struktur sahen wir die Verwendung von zwei unterschiedlichen Glycosylphosphat-Donatoren, 8 und 9, vor. Wir führten vor kurzem Glycosylphosphate als wertvolle Glycosylierungsmittel ein, die leicht aus Glycal-Vorläufern hergestellt werden. O. J. Plante, R. B. Andrade, P. H. Seeberger, Org Lett 1, 211 (1999). Strategische Schutzgruppen Betrachtungen haben uns angespornt, den Levulinoylester als eine 6-O temporäre Schutzgruppe und die 2-O-Pivaloyl Gruppe zu verwenden, um eine vollständige Selektivität in der Glycosylierungsreaktion sicherzustellen. Die Schutzeliminierung des Levulinoylesters wurde mit einer Hydrazinlösung in Pryridin/Essigsäure erreicht, während die Phosphatbaueinheit mit TMSOTf Aktiviert wurde.For the synthesis of the branched, (1 → 3) / (1 → 6) PE structure, we envisioned the use of two different glycosyl phosphate donors, 8 and 9. We recently listed glycosyl phosphates as worthy full glycosylation agents readily made from glycal precursors. OJ Plante, RB Andrade, PH Seeberger, Org Lett 1, 211 (1999). Strategic protecting groups considerations have spurred us to use the levulinoyl ester as a 6-O temporary protecting group and the 2-O-pivaloyl group to ensure complete selectivity in the glycosylation reaction. The deprotection of the levulinoyl ester was achieved with a hydrazine solution in pryridine / acetic acid while the phosphate moiety was activated with TMSOTf.
Im Gegensatz zur Peptid und Nukleinsäure-Synthese, werden viele der in der Oligosaccharid-Chemie eingebundenen Manipulationen nicht bei Raumtemperatur ausgeführt. Aus dem Herleiten von Lösungsphasen-Studien waren wir bewusst, dass die Verwendung von Glycosylphosphaten, wie viele Donatoren, niedere Temperaturen für optimale Ergebnisse erfordern würden. D. Kahne, S. Walker, X. Cheng, D. Van Enger, J. Am. Chem. Sec. 111, 6811 (1989). Um dieses Erfordernis zu adressieren, haben wir ein Temperatur-kontrolliertes Reaktionsgefäß entworfen. Das Gefäß ist durch ein Kühlmantel umhüllt, welcher leicht an eine kommerzielle Kühlvorrichtung angeschlossen werden kann. Modellreaktionen mit Phosphat-Donator 8 demonstrierten die Leichtigkeit, mit welcher eine Temperaturvarialbel in den Automatisierungszyklus eingebaut werden kann.in the Unlike peptide and nucleic acid synthesis, many will the manipulations involved in oligosaccharide chemistry carried out at room temperature. From the derivation of solution phase studies We were aware that the use of glycosyl phosphates, such as many donors require low temperatures for optimal results would. D. Kahne, S. Walker, X. Cheng, D. Van Enger, J. Am. Chem. Sec. 111, 6811 (1989). To address this requirement, we have one Temperature-controlled reaction vessel designed. The vessel is through a cooling jacket envelops, which is easily connected to a commercial cooling device can be. Demonstrated model reactions with phosphate donor 8 the ease with which a temperature variable in the automation cycle can be installed.
Die
Kopplungs- und Schutzeliminierungsbedingungen wurden für die Verwendung
von Glycosylphosphaten und Levulinoylesters angepasst, was zu dem
in Tabelle 3 gezeigten Zyklus führte.
Die Aktvierung des Phosphat-Donators 8 bei –15°C erforderte kürzere Reaktionszeiten,
als für
Trichloracetimidat 2 benötigt
wurden. Die Levulinat-Schutzeliminierung
erfolgte bei +15°C
und erforderte nur eine fünfzehn
minütige
Reaktionszeit, im Vergleich zu den längeren Zeiten, die häufig für die Acetylester-Spaltung
verwendet werden. Wie in der Synthese der Polymannoside 3–5 wurden
eine doppelte Glycosylierung und doppelte Schutzeliminierung verwendet.
Der Einbau dieser Modifikationen in den automatisierten Zyklus führte zu
einer ausgezeichneten Ausbeute und hohen Reinheit eines Modell (1→6) Trisaccharids. Tabelle 3: Der mit Phosphat-Donatoren
verwendete Zyklus (25 mol Maßstab)
Der automatisierte Zyklus in Tabelle 3 wurde dann auf die Synthese von komplexeren PE Oligosacchariden angewendet, unter der Verwendung von abwechselnden Phosphat-Baueinheiten (Schema 2). Verzweigtes Hexasaccharid 10 wurde in zehn Stunden mit einer Ausbeute von über 80%, wie durch HPLC bewertet wurde, hergestellt. Wir stellten auch Dodecasaccharid 7 in 17 Stunden mit einer Ausbeute von über 50% unter Verwendung des selben Zyklus her. Bemerkenswert war, dass die Lösungsphasen-Synthese von nur zwei Phosphat-Baueinheiten erforderlich war, was die manuelle Arbeit, die notwendig ist, um eine Struktur dieser Größe zusammenzubauen, stark reduziert. Die nützliche Herstellung von Material mittels Automatisierung stellt eine bedeutende Verbesserung gegenüber früheren Verfahren für die Polysaccharid-Synthese dar. Schema 2: Automatisierte Oligosaccharid-Synthese unter Verwendung von Glycosylphosphaten
- Glycosylierungsbedingungen: 25 μmol Maßstab; 25 μmol Harz (83 mg, 0,30 mmol/g Beladung); 5 Äquiv. Donator 8 oder 9 (90 bzw. 170 mg); 5 Äquiv. TMSOTf (1 ml, 0,125 M TMSOTf in CH2Cl2) zweimal für jeweils 15 Minuten bei –15°C wiederholt. Schutzeliminierungsbedingungen: 25 μmol Maßstab; 4 ml, 0,25 M N2H4 in Pyridin:Essigsäure (3:2), zweimal für jeweils 15 Minuten bei 15°C wiederholt.
- Glycosylation conditions: 25 μmol scale; 25 μmol resin (83 mg, 0.30 mmol / g loading); 5 equiv. Donor 8 or 9 (90 or 170 mg); 5 equiv. Repeat TMSOTf (1 mL, 0.125 M TMSOTf in CH 2 Cl 2 ) twice for 15 minutes each at -15 ° C. Protection elimination conditions: 25 μmol scale; 4 ml, 0.25 MN 2 H 4 in pyridine: acetic acid (3: 2), repeated twice for 15 minutes each at 15 ° C.
Beispiel 4Example 4
Kompexartige TrisaccharideComplex-like trisaccharides
Nach der Entwicklung von Methode für die Aktivierung und Kopplung von anomeren Trichloracetimidat- und Glycosylphosphat-Donatoren sowie für die Schutzeliminierung von Acetyl- und Levulinoylestern, entwarfen wird eine Synthese, die alle Aspekte unserer automatisierten Chemie ausnutzt. Wir wählten Trisaccharid 24, welches auf drei unterschiedlichen Monomereinheiten aufgebaut ist, als Zielmolekül aus und entwickelten eine Synthese, um unterschiedliche Donatoren und temporäre Schutzgruppen einzubauen (Schema 5). Glycane, die dieses Trisaccharid-Motiv enthalten, sind schwierig synthetisch herzustellen, aufgrund des Vorhandenseins von Gal- -(1→4) GlcNAc und GlcNAc- -(1→2)-Man-Bindungen.To the development of method for the activation and coupling of anomeric trichloroacetimidate and Glycosyl phosphate donors and for the elimination of acetyl and levulinoyl esters, designed a synthesis that covers all aspects exploits our automated chemistry. We chose trisaccharide 24, which is built on three different monomer units, as a target molecule of and developed a synthesis to different donors and temporary protecting groups incorporate (Scheme 5). Glycans containing this trisaccharide motif are difficult to produce synthetically because of the presence of Gal - - (1 → 4) GlcNAc and GlcNAc - (1 → 2) -manic bonds.
Schema 5: Synthese von Trisaccharid 24 unter Verwendung von Glycosyltrichloracetimidaten und Glycosylphosphaten Scheme 5: Synthesis of trisaccharide 24 using glycosyl trichloroacetimidates and glycosyl phosphates
Unter
Berücksichtung
der Aktivierungs- und Schutzeliminierungsbedingungen, die für die Verwendung der
Donatoren 11, 22 und 23 notwendig sind, entwickelten wir einen geeigneten
Kopplungszyklus (Tabelle 4). Unter Anwenden der in Tabelle 4 dargelegten
Aufeinanderfolge, führten
wir die Synthese von Trisaccharid 24 auf einem 1% vernetzten Polystylrol-Träger durch
(Schema 5). Nach dem 10 stündigen
Kopplungszyklus wurde das Trisaccharid 24 vom Träger abgespalten und durch HPLC
analysiert, um 24 mit einer Gesamtausbeute von 60% zu ergeben. Wir
wurden durch dieses Ergebnis ermutigt, da es das erste Beispiel
war, welches alle der automatisierten Protokolle in einen einzigen
Kopplungszyklus einbezog. Weiters stellte die erfolgreiche Schutzeliminierung
eines Levulinatesters in der Gegenwart einer Phthaloylamin Schutzgruppe
eine orthogonale Schutzgruppen-Strategie bereit, welche im Allgemeinen
auf andere Sequenzen angewendet werden kann. Es ist verständlich,
dass jeder für
unser automatisiertes Protokoll entwickelte Grad an Orthogonalität die Geschwindigkeit
und Effizienz, mit welcher zunehmend komplexere Kohlenhydrate hergestellt
werden können, erhöhen wird. Tabelle 4. Der für die Synthese von Trisaccharid
24 verwendete Zyklus.
Phytoalex-Induktor-Glucane, Hexasaccharid 10 und Dodecasaccharid 7 wurde auf eine schnelle Art und Weise unter Verwendung von Glycosylphosphaten konsturiert. Wir erwarten, dass diese Technologie die schnelle und zuverlässige Beschaffung von synthetischen Oligosacchariden durch einen Nicht-Spezialisten ohne übermäßige Schwierigkeiten ermöglichen wird. Die Befreiung von der langwierigen manuellen Arbeit, die in Kohlenhydrat-Synthese involviert sind, wird den Zugang zu synthetischem Material für biochemische Untersuchungen fördern. Die Leichtigkeit des Erhalten von definierten Strukturen von einem Gerät wird das Gebiet der Glycobiologie beeinflussen, so dass wir eines Tages in der Lage sind, die Wichtigkeit der Oligosaccharide und Glycokonjugate in der Natur vollauf schätzen.Phytoalex inducer-glucans Hexasaccharide 10 and dodecasaccharide 7 were in a rapid way and Manner using glycosyl phosphates. We expect, that this technology is the fast and reliable procurement of synthetic Oligosaccharides by a non-specialist without undue difficulty enable becomes. The release from the tedious manual work in Carbohydrate synthesis will be the gateway to synthetic Material for promote biochemical investigations. The ease of getting defined structures from one Device becomes affect the field of glycobiology, so we one day are able to understand the importance of oligosaccharides and glycoconjugates fully appreciate in nature.
Beispiel 5Example 5
Synthese und Charakterisierung der Baueinheiten 8 und 9Synthesis and characterization of building units 8 and 9
Schema I. Synthese der Baueinheiten 8 und 9 Scheme I. Synthesis of building blocks 8 and 9
SYNTHESE von DIBUTYL 3,4-DI-O-BENZYL-6-O-LEVULINOYL-2-O-PIVALOYL-D-GLUCOPYRANOSYL PHOSPHAT B.SYNTHESIS OF DIBUTYL 3,4-DI-O-BENZYL-6-O-LEVULINOYL-2-O-PIVALOYL-D-GLUCOPYRANOSYL PHOSPHATE B.
3,4-Di-O-benzyl-6-O-levulinoyl-D-arabino-hex-1-enitol (2.12 g, 5.0 mmol) wurde in CH2Cl2 (5 mL) aufgelöst und auf 0° gekühlt. Eine 0,08 M Dimethyldioxiran-Lösung in Aceton (75 ml, 6,0 mmol) wurde hinzugefügt und die Reaktiosmischung wurde 15 Minuten gerührt. Nach dem das Lösungsmittel in einem N2-Strom entfernt wurde und der restliche Rückstand im Vakuum für 15 Minuten bei 0°C getrocknet wurde, wurden 20 ml CH2Cl2 hinzugefügt. Die Lösung wurde auf 78°C für 15 Minuten gekühlt und Dibutylphosphat (1,04 ml, 5,25 mmol) wurde dann tropfenweise über 5 Minuten hinzugefügt. Nach der vollständigen Zugabe, wurde die Reaktionsmischung auf 0°C erwähnt und DMAP (2,44 g, 20,0 mmol) und Pivaloylchlorid (1,23 ml, 10,0 mmol) wurde hinzugefügt. Die Lösung wurde über Stunde auf Raumtemperatur erwärmt. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum entfernt und der Rückstand wurde durch Flash-Säulenchromatogaphie an Silicagel gereinigt, um 3,29 g (90%) von 8 als ein farbloses Öl zu erhalten. 1H NMR (500 MHz) 7,34-7,24 (m, 10H), 5,23 (app t, J = 7,6, 7,9 Hz, 1H), 5,14 (app t, J = 7,9, 9,2 Hz, 1H), 4,81-4,78 (m, 2H), 4,72 (d, J = 11,0 Hz, 1H), 4,57 (d, J = 10,7 Hz, 1H), 4,39 (d, J = 11,3 Hz, 1H), 4,23 (dd, J = 4,0, 12,2 Hz, 1H), 3,67-3,66 (m, 2H), 2,76-2,70 (m, 2H), 2,57-2,54 (m, 2H), 2,19 (s, 3H), 1,67-1,60 (m, 4H), 1,41-1,35 (m, 4H), 1,20 (s, 9H), 0,96-0,90 (m, 6H); 13C NMR (125 MHz) 206,4, 177,0, 172,5, 137,9, 137,5, 128,7, 128,6, 128,4, 128,3, 128,2, 128,0, 127,5, 96,6, 96,6, 82,9, 75,3, 75,2, 73,8, 72,9, 68,2, 68,2, 68,0, 68,0, 62,7, 39,0, 38,0, 32,3, 32,3, 32,3, 32,2, 30,0, 27,9, 27,3, 18,8, 18,8, 13,8, 13,7; 31PNMR (120 MHz) –1,66.3,4-Di-O-benzyl-6-O-levulinoyl-D-arabino-hex-1-enol (2.12 g, 5.0 mmol) was dissolved in CH 2 Cl 2 (5 mL) and cooled to 0 °. A 0.08 M dimethyldioxirane solution in acetone (75 mL, 6.0 mmol) was added and the reaction mixture was stirred for 15 minutes. After the solvent was removed in a stream of N 2 and the remaining residue was dried in vacuo for 15 minutes at 0 ° C, 20 ml of CH 2 Cl 2 were added. The solution was cooled to 78 ° C for 15 minutes and dibutyl phosphate (1.04 mL, 5.25 mmol) was then added dropwise over 5 minutes. After complete addition, the reaction mixture was mentioned at 0 ° C and DMAP (2.44 g, 20.0 mmol) and pivaloyl chloride (1.23 mL, 10.0 mmol) were added. The solution was warmed to room temperature over an hour. The solvent was removed in vacuo and the residue was purified by flash column chromatography on silica gel to afford 3.29 g (90%) of 8 as a colorless oil. 1 H NMR (500 MHz) 7.34-7.24 (m, 10H), 5.23 (app t, J = 7.6, 7.9 Hz, 1H), 5.14 (app t, J = 7.9, 9.2 Hz, 1H), 4.81-4.78 (m, 2H), 4.72 (d, J = 11.0 Hz, 1H), 4.57 (d, J = 10 , 7Hz, 1H), 4.39 (d, J = 11.3Hz, 1H), 4.23 (dd, J = 4.0, 12.2Hz, 1H), 3.67-3.66 (m, 2H), 2.76-2.70 (m, 2H), 2.57-2.54 (m, 2H), 2.19 (s, 3H), 1.67-1.60 (m , 4H), 1.41-1.35 (m, 4H), 1.20 (s, 9H), 0.96-0.90 (m, 6H); 13 C NMR (125 MHz) 206.4, 177.0, 172.5, 137.9, 137.5, 128.7, 128.6, 128.4, 128.3, 128.2, 128.0 , 127.5, 96.6, 96.6, 82.9, 75.3, 75.2, 73.8, 72.9, 68.2, 68.2, 68.0, 68.0, 62 , 7, 39.0, 38.0, 32.3, 32.3, 32.3, 32.2, 30.0, 27.9, 27.3, 18.8, 18.8, 13.8 , 13.7; 31 PNMR (120 MHz) -1.66.
Synthese von Dibutyl(2,3,4,6-tetra-O-benyl- -D-glucopyranosyl)-(1→3)-4-O-benzyl-4-6-O-levulinoyl-2-O-pivaloyl- -D-glucopyranosyl phosphat 9.Synthesis of dibutyl (2,3,4,6-tetra-O-benzyl) -D-glucopyranosyl) - (1 → 3) -4-O-benzyl-4-6-O-levulinoyl-2-O-pivaloyl- -D-glucopyranosyl phosphate 9.
2,3,4,6-tetra-O-benzyl- -D-glucopyranosyl-(1→3)-4-O-benzyl-6-O-levulinoyl-D-arabino-hex-1-enitol (1.00 g, 1.14 mmol) wurde in CH2Cl2 (5 mL) aufgelöst und auf 0°C gekühlt. Eine 0,08 M Dimethyldioxiran-Lösung in Aceton (25 ml, 1,77 mmol) wurde hinzugefügt und die Reaktionsmischung wurde 15 Minuten gerührt. Nach dem das Lösungsmittel in einem N2-Strom entfernt wurde und der restliche Rückstand im Vakuum für 15 Minuten bei 0°C getrocknet wurde, wurden 20 ml CH2Cl2 hinzugefügt. Die Lösung wurde auf –78°C für 15 Minuten gekühlt und Dibutylphosphat (0,26 ml, 1,30 mmol) wurde dann tropfenweise über 5 Minuten hinzugefügt. Nach der vollständigen Zugabe, wurde die Reaktionsmischung auf 0°C erwärmt und DMAP (0,57 g, 4,72 mmol) und Pivaloylchlorid (0,29 ml, 2,36 mmol) wurde hinzugefügt. Die Lösung wurde über 1 Stunde auf Raumtemperatur erwärmt. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum entfernt und der Rückstand wurde durch Flash-Säulenchromatographie an Silicagel gereinigt, um 950 mg (70%) von 9 als farbloses Öl zu erhalten. 1H NMR (500 MHz) 7,32-7,24 (m, 25H), 5,22 (app t, J = 7,9, 9,4 Hz, 1H), 5,14 (app t, J = 6,4, 7,9 Hz, 1H), 5,01 (d, J = 11,0 Hz, 1H), 4,93 (d, J = 11,6 Hz, 1H), 4,87 (d, J = 11,0 Hz, 1H), 4,81 (d, J = 10,7 Hz, 1H), 4,74 (d, J = 11,0 Hz, 1H), 4,67 (d, J = 7,9 Hz, 1H), 4,64-4,54 (m, 3H), 4,48 (s, 2H), 4,38-4,36 (m, 1H), 4,23 (dd, J = 4,3, 11,9 Hz, 1H), 4,18-4,11 (m, 2H), 4,07-3,98 (m, 4H), 3,80 (d, J = 11,0 Hz, 1H), 3,64-3,54 (m, 4H), 2,20 (s, 3H), 1,63-1,61 (m, 4H), 1,40-1,35 (m, 4H), 1,23 (s, 9H), 0,95-0,90 (m, 6H); 13C NMR (125 MHz) 206,5, 176,6, 172,5, 171,4, 138,6, 138,5, 138,1, 129,0, 128,9, 128,8, 128,6, 128,5, 128,5, 128,3, 128,3, 128,1, 128,0, 127,7, 127,7, 127,6, 103,5, 96,5, 96,5, 84,8, 82,6, 9,2, 78,2, 75,9, 75,4, 75,2, 75,1, 75,0, 73,8, 73,6, 73,6, 73,2, 73,1, 69,3, 68,3, 68,2, 68,0, 67,9, 62,9, 60,6, 39,0, 38,0, 32,3, 32,3, 32,3, 30,0, 27,9, 27,5, 27,4, 27,3, 21,3, 18,8, 18,8, 14,4, 13,8, 13,8; 31P NMR (120 MHz) –2,33.2,3,4,6-tetra-O-benzyl-D-glucopyranosyl- (1 → 3) -4-O-benzyl-6-O-levulinoyl-D-arabino-hex-1-enitol (1.00 g, 1.14 mmol) was dissolved in CH 2 Cl 2 (5 mL) and cooled to 0 ° C. A 0.08 M dimethyldioxirane solution in acetone (25 mL, 1.77 mmol) was added and the reaction mixture was stirred for 15 minutes. After the solvent was removed in a stream of N 2 and the remaining residue was dried in vacuo for 15 minutes at 0 ° C, 20 ml of CH 2 Cl 2 were added. The solution was cooled to -78 ° C for 15 minutes and dibutyl phosphate (0.26 mL, 1.30 mmol) was then added dropwise over 5 minutes. After complete addition, the reaction mixture was warmed to 0 ° C and DMAP (0.57 g, 4.72 mmol) and pivaloyl chloride (0.29 mL, 2.36 mmol) were added. The solution was left on for 1 hour Room temperature warmed up. The solvent was removed in vacuo and the residue was purified by flash column chromatography on silica gel to give 950 mg (70%) of 9 as a colorless oil. 1 H NMR (500 MHz) 7.32-7.24 (m, 25H), 5.22 (app t, J = 7.9, 9.4 Hz, 1H), 5.14 (app t, J = 6.4, 7.9 Hz, 1H), 5.01 (d, J = 11.0 Hz, 1H), 4.93 (d, J = 11.6 Hz, 1H), 4.87 (d, J = 11.0 Hz, 1H), 4.81 (d, J = 10.7 Hz, 1H), 4.74 (d, J = 11.0 Hz, 1H), 4.67 (d, J = 7.9Hz, 1H), 4.64-4.54 (m, 3H), 4.48 (s, 2H), 4.38-4.36 (m, 1H), 4.23 (dd, J = 4.3, 11.9 Hz, 1H), 4.18-4.11 (m, 2H), 4.07-3.98 (m, 4H), 3.80 (d, J = 11.0 Hz, 1H), 3.64-3.54 (m, 4H), 2.20 (s, 3H), 1.63-1.61 (m, 4H), 1.40-1.35 (m, 4H), 1.23 (s, 9H), 0.95-0.90 (m, 6H); 13 C NMR (125 MHz) 206.5, 176.6, 172.5, 171.4, 138.6, 138.5, 138.1, 129.0, 128.9, 128.8, 128.6 , 128.5, 128.5, 128.3, 128.3, 128.1, 128.0, 127.7, 127.7, 127.6, 103.5, 96.5, 96.5, 84 , 8, 82.6, 9.2, 78.2, 75.9, 75.4, 75.2, 75.1, 75.0, 73.8, 73.6, 73.6, 73.2 , 73.1, 69.3, 68.3, 68.2, 68.0, 67.9, 62.9, 60.6, 39.0, 38.0, 32.3, 32.3, 32 , 3, 30.0, 27.9, 27.5, 27.4, 27.3, 21.3, 18.8, 18.8, 14.4, 13.8, 13.8; 31 P NMR (120 MHz) -2.33.
Beispiel 6Example 6
Evaluierung der optimalen Temperatur für Phosphat-GlycosylierungEvaluation of the optimal temperature for phosphate glycosylation
Schema II. Trisaccharid-Synthese bei verschiedenen Temperaturen Scheme II. Trisaccharide synthesis at different temperatures
Trisaccharid-Synthese
wurde bei Raumtemperatur und bei –15°C unter Verwendung der folgenden Bedingungen
durchgeführt.
25 μmol
Maßstab:
25 μmol
Harz (83 mg, 0,30 mmol/g Beladung); 5 Äquiv. Dunator 8 (90 mg); 5 Äquiv. TMSOTf
(1 ml, 0,125 M TMSOTf in CH2Cl2)
für 15
Minuten. Schutzeliminierungsbedingungen: 25 μmol Maßstab: 4 ml, 0,25 M N2H4 in Pyridin:Essigsäure (3:2).
HPLC Analyse der Spaltprodukte der Raumtemperatur Synthese und der –15°C Synthese
sind in
HPLC Daten für Trimer-Synthese unter Verwendung von Phosphat 8 bei Raumtemperatur (Schema II):
- Analytisches HPLC Chromatogramm der Raumtemperatur Triglucosid-Synthese, anschließend an die Harzspaltung. Fließrate = 1 ml/min, 20→30% EtOAc/Hexane (20 Minuten): 5 Minuten = Trimer.
- Analytical HPLC chromatogram of the room temperature triglucoside synthesis, subsequent to the resin cleavage. Flow rate = 1 ml / min, 20 → 30% EtOAc / hexanes (20 minutes): 5 minutes = trimer.
HPLC Daten für Trimer-Synthese unter Verwendung von Phosphat 8 bei –15°C (Schema II):
- Analytisches HPLC Chromatogramm der –15°C Triglucosid-Synthese, anschließend an die Harzspaltung. Fließrate = 1 ml/min, 20→30% EtOAc/Hexane (20 Minuten); 5 Minuten = Trimer.
- Analytical HPLC Chromatogram of the -15 ° C triglucoside synthesis, subsequent to the resin cleavage. Flow rate = 1 ml / min, 20 → 30% EtOAc / hexanes (20 minutes); 5 minutes = trimer.
Äquivalenteequivalent
Fachleute werden erkennen, oder unter Verwendung von nicht mehr als Routine-Experimentation in der Lage sein, viele Äquivalente zu den spezifischen Ausführungsformen der hierin beschriebenen Erfindung zu bestimmen. Solche Äquivalente sind beabsichtigt durch die folgenden Ansprüche mitumfasst zu sein.professionals will recognize, or be made use of, nothing more than routine experimentation in the Be able to many equivalents to the specific embodiments to determine the invention described herein. Such equivalents are intended to be encompassed by the following claims.
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